KR20230019095A - Mode-selective coupler for reducing frequency bumps - Google Patents

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KR20230019095A
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인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
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Abstract

주파수 충돌 감소를 위해 모드-선택형 커플러들을 용이하게 하는 시스템들 및 기술들이 제공된다. 다양한 실시예들에서, 디바이스는 컨트롤 큐비트를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 상기 디바이스는 제1 모드-선택형 커플러에 의해 상기 컨트롤 큐비트에 결합된 제1 타겟 큐비트를 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 제1 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트와 상기 제1 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 디바이스는 제2 모드-선택형 커플러에 의해 상기 컨트롤 큐비트에 결합된 제2 타겟 큐비트를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 상기 제2 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트와 상기 제2 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. Systems and techniques that facilitate mode-selective couplers for frequency collision reduction are provided. In various embodiments, a device may include a control qubit. In various embodiments, the device may include a first target qubit coupled to the control qubit by a first mode-selective coupler. In various examples, the first mode-selective coupler can facilitate A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit. In various embodiments, the device may include a second target qubit coupled to the control qubit by a second mode-selective coupler. In various embodiments, the second mode-selective coupler may facilitate B-mode coupling between the control qubit and the second target qubit.

Description

주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러Mode-selective coupler for reducing frequency bumps

[0001] 본 발명은 일반적으로 초전도 큐비트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초전도 큐비트 간의 주파수 충돌들(frequency collisions)을 감소시키기 위한 모드-선택형 커플러들(mode-selective couplers)에 관한 것이다. [0001] The present invention relates generally to superconducting qubits, and more particularly to mode-selective couplers for reducing frequency collisions between superconducting qubits.

[0001] 본 발명은 일반적으로 초전도 큐비트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초전도 큐비트 간의 주파수 충돌들(frequency collisions)을 감소시키기 위한 모드-선택형 커플러들(mode-selective couplers)에 관한 것이다. [0001] The present invention relates generally to superconducting qubits, and more particularly to mode-selective couplers for reducing frequency collisions between superconducting qubits.

[0002] 다음은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예들의 기본적인 이해를 제공하기 위한 요약을 제공한다. 이 요약은 중요하거나 결정적인 엘리멘트들을 식별하거나 특정 실시예들의 범위 또는 청구 범위를 설명하기 위한 것이 아니다. 그것의 유일한 목적은 나중에 제공되는 보다 상세한 설명에 대한 서두로서 단순화된 형태로 개념을 제시하는 것이다. 본 명세서에 기술된 하나 또는 그 이상의 실시예들에서, 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러들을 용이하게 하는 디바이스들, 시스템들, 컴퓨터 구현 방법들, 장치들 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품들이 기술된다.[0002] The following provides a summary to provide a basic understanding of one or more embodiments of the present invention. This summary is not intended to identify key or critical elements or to delineate the scope of specific embodiments or claims. Its sole purpose is to present concepts in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is presented later. In one or more embodiments described herein, devices, systems, computer implemented methods, apparatus and/or computer program products that facilitate mode-selective couplers for frequency collision reduction are described.

[0003] 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따라, 디바이스가 제공된다. 다양한 실시예들에서, 상기 디바이스는 컨트롤 큐비트(a control qubit)를 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 디바이스는 제1 타겟 큐비트(a first target qubit)를 포함할 수 있다. 다양한 경우들에서, 상기 제1 타겟 큐비트는 제1 모드-선택형 커플러(a first mode-selective coupler)에 의해 컨트롤 큐비트에 결합될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제1 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트와 상기 제1 타겟 큐비트 사이에서 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 디바이스는 제2 타겟 큐비트(a second target qubit)를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제2 타겟 큐비트는 제2 모드-선택형 커플러(a second mode-selective coupler)에 의해 컨트롤 큐비트에 결합될 수 있다. 다양한 경우들에서, 상기 제2 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트와 상기 제2 타겟 큐비트 사이에서 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제1 모드-선택형 커플러는 커패시터를 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드를 상기 제1타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제2 모드-선택형 커플러는 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제1 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 제2 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. [0003] According to one or more embodiments, a device is provided. In various embodiments, the device may include a control qubit. In various examples, the device may include a first target qubit. In various cases, the first target qubit may be coupled to the control qubit by a first mode-selective coupler. In various embodiments, the first mode-selective coupler can facilitate A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit. In various examples, the device may further include a second target qubit. In various embodiments, the second target qubit may be coupled to the control qubit by a second mode-selective coupler. In various cases, the second mode-selective coupler can facilitate B-mode coupling between the control qubit and the second target qubit. In various embodiments, the first mode-selective coupler may include a capacitor. In various examples, the capacitor can capacitively couple a middle capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the first target qubit. In various embodiments, the second mode-selective coupler may include a first capacitor and a second capacitor. In various embodiments, the first capacitor may capacitively couple an end capacitor pad of the control qubit to an end capacitor pad of the second target qubit. In various examples, the second capacitor can capacitively couple an end capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the second target qubit.

[0004] 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따라, 방법이 제공된다. 다양한 실시예들에서, 상기 방법은 컨트롤 큐비트(a control qubit)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 방법은 제1 모드-선택형 커플러(a first mode-selective coupler)에 의해 상기 컨트롤 큐비트를 제1 타겟 큐비트에 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 제1 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트와 상기 제1 타겟 큐비트 사이에서 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 방법은 제2 모드-선택형 커플러(a second mode-selective coupler)에 의해 상기 컨트롤 큐비트를 제2 타겟 큐비트에 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 제2 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트와 상기 제2 타겟 큐비트 사이에서 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제1 모드-선택형 커플러는 커패시터를 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드를 상기 제1타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제2 모드-선택형 커플러는 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함할 수 있다. 다양한 경우들에서, 상기 제1 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제2 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. [0004] According to one or more embodiments, a method is provided. In various embodiments, the method may include providing a control qubit. In various examples, the method may further include coupling the control qubit to a first target qubit by a first mode-selective coupler. In various examples, the first mode-selective coupler can facilitate A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit. In various embodiments, the method may further include coupling the control qubit to a second target qubit by a second mode-selective coupler. In various examples, the second mode-selective coupler can facilitate B-mode coupling between the control qubit and the second target qubit. In various embodiments, the first mode-selective coupler may include a capacitor. In various examples, the capacitor can capacitively couple a middle capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the first target qubit. In various embodiments, the second mode-selective coupler may include a first capacitor and a second capacitor. In various cases, the first capacitor can capacitively couple the end capacitor pad of the control qubit to the end capacitor pad of the second target qubit. In various embodiments, the second capacitor may capacitively couple an end capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the second target qubit.

[0005] 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따라, 장치가 제공된다. 다양한 실시예들에서, 상기 장치는 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 하는 제1 모드-선택형 커플러를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 장치는 상기 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 하는 제2 모드-선택형 커플러를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제1 모드-선택형 커플러는 커패시터를 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 상기 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드를 상기 제1타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제2 모드-선택형 커플러는 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제1 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 경우들에서, 상기 제2 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. [0005] According to one or more embodiments, an apparatus is provided. In various embodiments, the device may include a first mode-selective coupler that facilitates A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit. In various embodiments, the device may further include a second mode-selective coupler that facilitates B-mode coupling between the control qubit and a second target qubit. In various embodiments, the first mode-selective coupler may include a capacitor. In various examples, the capacitor can capacitively couple a middle capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the first target qubit. In various embodiments, the second mode-selective coupler may include a first capacitor and a second capacitor. In various embodiments, the first capacitor may capacitively couple an end capacitor pad of the control qubit to an end capacitor pad of the second target qubit. In various cases, the second capacitor can capacitively couple the end capacitor pad of the control qubit to the middle capacitor pad of the second target qubit.

[0006] 도 1은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 A-모드 커플링(A-mode coupling)을 용이하게 하는 예시적인 비제한적 시스템의 회로도를 도시한다.
[0007] 도 2는 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 A-모드 커플링을 용이하게 하는 예시적인 비제한적 시스템의 블록도를 도시한다.
[0008] 도 3은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 B-모드 커플링을 용이하게 하는 예시적인 비제한적 시스템의 회로도를 도시한다.
[0009] 도 4는 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 B-모드 커플링을 용이하게 하는 예시적인 비제한적 시스템의 블록도를 도시한다.
[0010] 도 5는 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러(mode-selective couplers)를 용이하게 하는 예시적인 비제한적 시스템의 블록도를 도시한다.
[0011] 도 6은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러를 용이하게 하는 예시적인 비제한적 방법의 플로차트(flow diagram)를 도시한다.
[0012] 도 7-8은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러를 용이하게 하는 시스템의 예시적인 비제한적 시뮬레이션(simulation) 결과의 그래프를 도시한다.
[0013] 도 9는 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러를 용이하게 하는 예시적인 비제한적 양자 컴퓨팅 격자(quantum computing lattice)의 블록도를 도시한다.
[0014] 도 10은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러를 용이하게 하는 예시적인 비제한적 방법의 플로차트를 도시한다.
[0015] 도 11은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예가 용이해질 수 있는 예시적인 비제한적 운영 환경의 블록도를 도시한다.
[0006] FIG. 1 shows a circuit diagram of an exemplary non-limiting system that facilitates A-mode coupling in accordance with one or more embodiments described herein.
[0007] FIG. 2 shows a block diagram of an exemplary non-limiting system that facilitates A-mode coupling in accordance with one or more embodiments described herein.
[0008] FIG. 3 shows a circuit diagram of an example non-limiting system that facilitates B-mode coupling in accordance with one or more embodiments described herein.
[0009] FIG. 4 shows a block diagram of an exemplary non-limiting system that facilitates B-mode coupling in accordance with one or more embodiments described herein.
[0010] FIG. 5 shows a block diagram of an exemplary non-limiting system that facilitates mode-selective couplers for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein.
[0011] FIG. 6 shows a flow diagram of an exemplary non-limiting method that facilitates a mode-selective coupler for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein.
[0012] Figures 7-8 show graphs of exemplary non-limiting simulation results of a system that facilitates a mode-selective coupler for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein. .
[0013] FIG. 9 shows a block diagram of an exemplary non-limiting quantum computing lattice that facilitates a mode-selective coupler for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein. .
[0014] FIG. 10 shows a flowchart of an example non-limiting method that facilitates a mode-selective coupler for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein.
[0015] FIG. 11 shows a block diagram of an exemplary non-limiting operating environment in which one or more embodiments described herein may be facilitated.

[0016] 다음의 상세한 설명은 단지 예시적인 것이며 실시예 및/또는 실시예의 적용 또는 사용을 제한하도록 의도되지 않는다. 또한, 이전 배경이나 요약 섹션(sections), 또는 상세 설명 섹션에 제시된 명시적 또는 묵시적 정보에 구속되지 않는다. [0016] The following detailed description is illustrative only and is not intended to limit the embodiments and/or the application or use of the embodiments. Furthermore, no information, expressed or implied, presented in the preceding background or summary sections, or detailed description sections, is binding.

[0017] 도면을 참조하여 하나 또는 그 이상의 실시예가 설명되며, 여기에서 유사한 참조 번호는 전체에 걸쳐 유사한 엘리멘트들(elements)을 나타내기 위해 사용된다. 하기 설명에서는, 설명의 목적으로, 하나 또는 그 이상의 실시예들에 대한 보다 더 완전한 이해를 제공하기 위해, 다수의 구체적인 세부사항들이 제시된다. 그러나, 다양한 경우에 있어서, 하나 또는 그 이상의 실시예가 이러한 구체적인 세부 사항 없이 실시될 수 있다는 것은 명백하다.[0017] One or more embodiments are described with reference to the drawings, wherein like reference numbers are used throughout to indicate like elements. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a more complete understanding of one or more embodiments. However, it will be apparent that in various instances, one or more embodiments may be practiced without these specific details.

[0018] 초전도 큐비트(Superconducting qubits)는 대규모 양자 컴퓨팅 시스템을 구축하기 위한 탐구에서 유망한 기술이다. 초전도 큐비트는, 다양한 경우들에서, 하나 또는 그 이상의 커패시터들(capacitors)에 의해 션트된(shunted) 하나 또는 그 이상의 조셉슨 접합들(Josephson junctions)(예를 들어, 양자 역학적 동작(quantum mechanical behavior)을 나타낼 수 있는 거시적 구조들(macroscopic structures))을 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 양자 컴퓨팅 시스템은 인접한 한 쌍의 초전도 큐비트들이 버스 공진기(예: 마이크로파 공진기)에 의해 결합될 수 있는 초전도 큐비트들의 2차원 격자(예: 양자 컴퓨팅 격자)에 기반하여 형성될 수 있다. 다양한 경우들에서, 인접한 초전도 큐비트들의 결합된 한 쌍은 교차-공명 게이트(a cross-resonance gate)라고 불리는 2큐비트 게이트를 통해 얽힐 수 있다(entangled). 다양한 실시 예들에서, 교차-공명 게이트는, 타겟 큐비트라고 불리는, 인접 및/또는 이웃 초전도 큐비트의 전이 주파수(예: 동작 주파수 및/또는 큐비트 주파수)에서 마이크로파 펄스(microwave pulse) 및/또는 톤(tone)을 사용하여, 컨트롤 큐비트(control qubit)라고 불리는, 하나의 초전도 큐비트를 구동함으로써 구현될 수 있다. 다양한 예들에서, 컨트롤 큐비트는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동되는 것에 응답하여 펄스 및/또는 톤을 타겟 큐비트로 전송할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 컨트롤 큐비트에서 타겟 큐비트로 전송되는 펄스 및/또는 톤의 진폭은 컨트롤 큐비트의 상태에 따라 달라질 수 있으며, 따라서 두 개의 초전도 큐비트들을 얽히게 할 수 있다. 즉, 타겟 큐비트는 큐비트 회전들을 겪을 수 있고, 큐비트 회전들의 속도는 컨트롤 큐비트의 상태에 따라 달라질 수 있다. [0018] Superconducting qubits are a promising technology in the quest to build large-scale quantum computing systems. A superconducting qubit has, in various cases, one or more Josephson junctions shunted by one or more capacitors (e.g., quantum mechanical behavior). It can include macroscopic structures that can be expressed. In various examples, a quantum computing system may be formed based on a two-dimensional lattice of superconducting qubits (eg, a quantum computing lattice) in which adjacent pairs of superconducting qubits may be coupled by a bus resonator (eg, a microwave resonator). there is. In various cases, a coupled pair of adjacent superconducting qubits can be entangled through a two-qubit gate called a cross-resonance gate. In various embodiments, the cross-resonance gate generates a microwave pulse and/or tone at a transition frequency (eg, operating frequency and/or qubit frequency) of an adjacent and/or neighboring superconducting qubit, called a target qubit. It can be implemented by driving one superconducting qubit, called a control qubit, using (tone). In various examples, a control qubit may transmit a pulse and/or tone to a target qubit in response to being driven by a microwave pulse and/or tone. In various embodiments, the amplitude of a pulse and/or tone transmitted from a control qubit to a target qubit may vary depending on the state of the control qubit, thereby entangling the two superconducting qubits. That is, the target qubit can undergo qubit rotations, and the speed of the qubit rotations can depend on the state of the control qubit.

[0019] 초전도 큐비트들을 선택적으로 얽히게 하기 위해, 컨트롤 큐비트(예: 타겟 큐비트들)의 이웃들은 고유의(예: 충분히 분리된) 전이 주파수들을 가질 수 있다. 모든 초전도 큐비트들(예를 들어, 격자의 경계/주위에 있는 것들을 제외하고)가 4개의 이웃한 및/또는 인접한 초전도 큐비트들을 갖는 초전도 큐비트들의 가장 가까운-이웃-연결된 양자 컴퓨팅 격자(nearest-neighbor-connected quantum computing lattice of superconducting qubits)의 경우, 5개의 고유한 전이 주파수들이 필요할 수 있다 (예를 들어, 4개의 타겟 큐비트들에 대한 4개의 고유 전환 주파수들 및 컨트롤 큐비트에 대한 제5의 전이 주파수). 다양한 경우들에서, 양자 컴퓨팅 격자는 단일-모드 큐비트들에서 형성될 수 있다; 즉, 양자 컴퓨팅 격자의 모든 초전도 큐비트는 단일 전이 주파수(예: 단일 접합 트랜스몬(a single-junction transmon))를 갖는다. 다양한 경우들에서, 그러한 격자는 선택적 얽힘에 필요한 5개의 고유한 전이 주파수를 획득하기 위해 5개의 고유하게 제작된 초전도 큐비트들 세트들을 필요로 할 수 있다(예를 들어, 제1 전이 주파수를 갖는 단일-접합 트랜스몬 큐비트의 제1 세트, 제2 전이 주파수를 갖는 단일-접합 트랜스몬 큐비트의 제2 세트, 제3 전이 주파수를 갖는 단일-접합 트랜스몬 큐비트의 제3 세트, 제4 전이 주파수를 갖는 단일-접합 트랜스몬 큐비트의 제4 세트 및 제5 전이 주파수를 갖는 단일-접합 트랜스몬 큐비트에서 격자를 생성함). 다양한 실시 예들에서, 양자 컴퓨팅 격자는 수십 및/또는 수백 개의 초전도 큐비트들을 포함할 수 있다. 많은 초전도 큐비트들이 구현될 때, 나노 제조 기술의 불완전성으로 인해 5개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들을 안정적으로 및/또는 일관되게 제조하는 것이 어려울 수 있다(예를 들어, 5개의 전이 주파수들의 세트들 모두를 원하는 값으로 유지하는 것은 어려울 수 있음). 컨트롤 큐비트에 인접 및/또는 이웃하는 2개의 타겟 큐비트들이 유사한 전이 주파수들을 가질 때, 선택적 얽힘은 컨트롤 큐비트와 이들 타겟 큐비트들 사이에 구현될 수 없다. 이것은 타겟-기반 주파수 충돌로 알려져 있다. 다양한 실시 예들에서, 타겟-기반 주파수 충돌들은 양자 컴퓨팅 시스템의 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. [0019] To selectively entangle superconducting qubits, the neighbors of a control qubit (eg target qubits) may have unique (eg sufficiently separated) transition frequencies. A nearest-neighbor-connected quantum computing lattice of superconducting qubits in which all superconducting qubits (e.g., except for those at the border/periphery of the lattice) have four neighboring and/or adjacent superconducting qubits. -neighbor-connected quantum computing lattice of superconducting qubits), 5 unique transition frequencies may be needed (e.g., 4 unique transition frequencies for 4 target qubits and 4 unique transition frequencies for control qubits). Transition frequency of 5). In various cases, a quantum computing lattice can be formed from single-mode qubits; That is, every superconducting qubit in a quantum computing lattice has a single transition frequency (eg a single-junction transmon). In various cases, such a grating may require five uniquely fabricated sets of superconducting qubits to obtain the five unique transition frequencies required for selective entanglement (e.g., A first set of single-junction transmon qubits, a second set of single-junction transmon qubits with a second transition frequency, a third set of single-junction transmon qubits with a third transition frequency, a fourth set of single-junction transmon qubits generating a lattice from a fourth set of single-junction transmon qubits having a transition frequency and a fifth set of single-junction transmon qubits having a transition frequency). In various embodiments, a quantum computing lattice may include tens and/or hundreds of superconducting qubits. When many superconducting qubits are implemented, it can be difficult to reliably and/or consistently fabricate sets of five unique superconducting qubits (e.g., five transition frequencies) due to imperfections in nanofabrication techniques. It can be difficult to keep all of the sets at the desired values). When two target qubits adjacent to and/or neighboring a control qubit have similar transition frequencies, selective entanglement cannot be implemented between the control qubit and these target qubits. This is known as target-based frequency collision. In various embodiments, target-based frequency collisions can negatively impact the performance of a quantum computing system.

[0020] 가장 가까운-이웃-연결(nearest-neighbor-connectivity)뿐만 아니라 다음-가장 가까운-이웃-연결을 포함하는 양자 컴퓨팅 격자들의 경우, 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하기 위해 5개 이상의 고유한 전이 주파수들(more than five distinct transition frequencies)이 필요할 수 있다(예를 들어, 최대 9개의 고유한 전이 주파수들이 필요하므로 따라서 9개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들(nine distinct sets of superconducting qubits)이 필요할 수 있다; 컨트롤 큐비트에 대한 하나의 전이 주파수, 4개의 가장 가까운-이웃 타겟 큐비트들에 대한 4개의 고유한 전이 주파수들, 그리고 4개의 다음-가장 가까운-이웃 타겟 큐비트들에 대한 4개 이상의 고유한 전이 주파수들). 그러한 경우들에서, 타겟-기반 주파수 충돌들이 발생할 가능성이 훨씬 더 높을 수 있다. [0020] For quantum computing lattices that include next-nearest-neighbor-connectivity as well as nearest-neighbor-connectivity, five or more unique lattices to facilitate selective cross-resonant entanglement More than five distinct transition frequencies may be required (e.g., up to nine distinct transition frequencies are required, so nine distinct sets of superconducting qubits). May be needed; one transition frequency for the control qubit, four unique transition frequencies for the four nearest-neighbor target qubits, and four for the four next-nearest-neighbor target qubits. one or more unique transition frequencies). In such cases, target-based frequency collisions may be much more likely to occur.

[0021] 당업자는 주파수 충돌을 구성하는 것이 양자 컴퓨팅 시스템의 구현 세부 사항들 및/또는 오퍼레이팅 컨텍스트(operating context)에 따라 달라질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다양한 실시 예들에서, 당업자는 전이 주파수들에서 어떤 유사성 임계값(threshold of similarity)이 주파수 충돌을 구성할 수 있는지를 이해하고 및/또는 전이 주파수들에서 어떤 비유사성 임계값(threshold of dissimilarity)이 주파수 충돌을 피할 수 있는 지를 이해할 것이다. [0021] Those skilled in the art will understand that what constitutes a frequency collision may vary depending on the implementation details and/or operating context of a quantum computing system. In various embodiments, one skilled in the art understands what threshold of similarity at transition frequencies can constitute a frequency collision and/or what threshold of dissimilarity at transition frequencies can constitute a frequency collision. You will understand if a collision can be avoided.

[0022] 타겟-기반 주파수 충돌들의 수를 줄이기 위한 몇 가지 접근법에는 양자 컴퓨팅 격자의 연결을 줄이는 것이 포함된다(예를 들어, 양자 컴퓨팅 격자에서 일반적인 큐비트에 대한 평균 이웃들의 수를 줄이는 것). 저도 격자(low-degree lattice)라고 불리는, 연결성이 감소된 양자 컴퓨팅 격자는 주파수 충돌들을 경험할 가능성이 낮을 수 있지만, 또한 오류들에 대한 탄력성이 떨어질 수 있으므로, 따라서 양자 오류 수정 코드들(quantum error correction codes)의 구현이 필요할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 격자 연결성을 감소시키지 않으면서 주파수 충돌들을 감소시키기 위한 시스템들 및/또는 기술들이 바람직할 수 있다. [0022] Several approaches to reducing the number of target-based frequency collisions include reducing the connectivity of a quantum computing lattice (eg, reducing the average number of neighbors for a common qubit in a quantum computing lattice). A quantum computing lattice with reduced connectivity, called a low-degree lattice, may be less likely to experience frequency crashes, but may also be less resilient to errors, and thus quantum error correction codes. codes) may be required. In various embodiments, systems and/or techniques for reducing frequency collisions without reducing grid connectivity may be desirable.

[0023] 본 발명의 다양한 실시예들은 이러한 기술적 문제들 중 하나 또는 그 이상을 해결할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 본 발명의 실시예들은 격자 연결성을 상응하게 감소시키지 않으면서 주파수 충돌들의 통계적 가능성을 감소시킬 수 있는 양자 컴퓨팅 격자 아키텍처들을 제공할 수 있다. 구체적으로, 다양한 실시 예들에서, 본 발명의 실시예들은 모드-선택형 커플러들(mode-selective couplers)에 의해 결합된 2중-접합 트랜스몬큐비트들(two-junction transmon qubits)에 기초하여 양자 컴퓨팅 격자를 생성하는 것을 포함할 수 있다. [0023] Various embodiments of the present invention may solve one or more of these technical problems. In various embodiments, embodiments of the present invention may provide quantum computing lattice architectures capable of reducing the statistical probability of frequency collisions without correspondingly reducing lattice connectivity. Specifically, in various embodiments, embodiments of the present invention provide a quantum computing lattice based on two-junction transmon qubits coupled by mode-selective couplers. may include generating

[0024] 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트는 직렬로 결합된 2개의 용량적으로-션트된(capacitively-shunted) 조셉슨 접합들을 포함하는 초전도 큐비트일 수 있다(예를 들어, 2중-접합 트랜스몬 큐비트는 직렬로 연결된 및/또는 결합된 2개의 단일-접합 트랜스몬 큐비트들에 의해 형성될 수 있다). 즉, 2중-접합 트랜스몬 큐비트는 제1 조셉슨 접합과 제2 조샙슨 접합을 포함할 수 있는데, 여기서 제1 조셉슨 접합은 제1 커패시터 패드와 제2 커패시터 패드 사이에 직렬로 결합되고, 제2 조셉슨 접합은 제2 커패시터 패드와 제3 커패시터 패드 사이에 직렬로 결합된다. 다양한 실시 예들에서, 제2 커패시터 패드는 2중-접합 트랜스몬 큐비트의 미들 커패시터 패드(middle capacitor pad)라고 할 수 있고, 제1 커패시터 패드와 제3 커패시터 패드는 2중-접합 트랜스몬 큐비트의 엔드 커패시터 패드들(end capacitor pads)이라고 할 수 있다. 다양한 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트는 A-모드와 B-모드라는 두 가지 고유한 여기 모드들(two distinct excitation modes)을 지원할 수 있고 및/또는 나타낼 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 이들 2개의 고유한 여기 모드들은 2개의 상이한 공간 대칭들 및/또는 2개의 상이한 전이 주파수들(예: A-모드 전이 주파수 및 B-모드 전이 주파수)를 가질 수 있다. 다양한 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트는 A 모드로 인코딩될 수 있거나(예를 들어, 따라서 A-모드 전이 주파수를 가질 수 있음) 또는 B 모드로 인코딩될 수 있다(예를 들어, 따라서 B-모드 전이 주파수를 가질 수 있음). 다양한 실시 예들에서, 단파 마이크로파 펄스들(short microwave pulses)이 인코딩들 간에 2중-접합 트랜스몬 큐비트를 스위치하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 적절한 마이크로파 펄스를 2중-접합 트랜스몬 큐비트에 인가하여 2중-접합 트랜스몬 큐비트를 A-모드에서 B-모드로 및/또는 B-모드에서 A-모드로 스위치 할 수 있다). 다양한 실시 예들에서, 그리고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 모드-선택형 결합(mode-selective coupling)이 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하기 위해 인접 및/또는 이웃한 2중-접합 트랜스몬 큐비트들 사이에서 구현될 수 있다. 일부 경우들에서, 모드-선택형 결합이 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하기 위해 다음-가장 가까운-이웃 2중-접합 트랜스몬 큐비트들 사이에서 구현될 수 있다. [0024] In various embodiments, a double-junction transmon qubit may be a superconducting qubit comprising two capacitively-shunted Josephson junctions coupled in series (e.g., a double junction transmon qubit). - A junction transmon qubit may be formed by two single-junction transmon qubits connected and/or coupled in series). That is, the double-junction transmon qubit may include a first Josephson junction and a second Josephson junction, wherein the first Josephson junction is coupled in series between a first capacitor pad and a second capacitor pad, and a second Josephson junction A Josephson junction is coupled in series between the second capacitor pad and the third capacitor pad. In various embodiments, the second capacitor pad may be referred to as a middle capacitor pad of a double-junction transmon qubit, and the first capacitor pad and the third capacitor pad may be a double-junction transmon qubit. may be referred to as end capacitor pads of In various examples, a double-junction transmon qubit may support and/or exhibit two distinct excitation modes, an A-mode and a B-mode. In various embodiments, these two unique excitation modes may have two different spatial symmetries and/or two different transition frequencies (eg, an A-mode transition frequency and a B-mode transition frequency). In various examples, a double-junction transmon qubit may be encoded in A mode (e.g., thus having an A-mode transition frequency) or encoded in B mode (e.g., thus having a B-mode transition frequency). -can have mode transition frequencies). In various embodiments, short microwave pulses can be used to switch a double-junction transmon qubit between encodings (e.g., a suitable microwave pulse can be used to switch a double-junction transmon qubit to switch the doubly-junction transmon qubit from A-mode to B-mode and/or from B-mode to A-mode). In various embodiments, and as described in more detail below, mode-selective coupling is performed on adjacent and/or neighboring double-junction transmon qubits to facilitate selective cross-resonant entanglement. can be implemented between them. In some cases, mode-selective coupling can be implemented between next-nearest-neighbor double-junction transmon qubits to facilitate selective cross-resonant entanglement.

[0025] 위에서 언급한 바와 같이, 단일-접합 트랜스몬 큐비트들 사이에 버스 공진기들을 포함하는 양자 컴퓨팅 격자는 5개의 고유하게 제작된 큐비트들의 세트들을 필요로 할 수 있다(예를 들어, 컨트롤 큐비트에 대응하는 하나의 세트와 4개의 고유한 타겟 큐비트들에 대응하는 4개의 고유한 세트들로서, 총 5개의 전이 주파수들에 대해 고유한 전이 주파수들을 가질 수 있다). 반면에, 다양한 예들에서, 그리고 본 개시 전체에 걸쳐 추가로 설명되는 바와 같이, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들 사이에 모드-선택형 커플러들을 포함하는 양자 컴퓨팅 격자는 5개보다는 3개의 고유하게 제작된 큐비트들의 세트들을 요구할 수 있다(예를 들어, 제1 A-모드 전이 주파수와 제1 B-모드 전이 주파수를 갖는 2중-접합 트랜스몬 큐비트들의 제1 세트, 제2 A-모드 전이 주파수와 제2 B-모드 전이 주파수를 갖는 2중-접합 트랜스몬 큐비트들의 제2 세트, 및 제3 A-모드 전이 주파수와 제3 B-모드 전이 주파수를 갖는 2중-접합 트랜스몬 큐비트들의 제3 세트로서, 총 6개의 고유한 전이 주파수들을 위한 것이다). [0025] As mentioned above, a quantum computing lattice comprising bus resonators between single-junction transmon qubits may require sets of five uniquely fabricated qubits (e.g., control with one set corresponding to a qubit and 4 unique sets corresponding to 4 unique target qubits, for a total of 5 unique transition frequencies). On the other hand, in various examples and as further explained throughout this disclosure, a quantum computing lattice comprising mode-selective couplers between double-junction transmon qubits is uniquely fabricated with three rather than five (e.g., a first set of doubly-junction transmon qubits having a first A-mode transition frequency and a first B-mode transition frequency, a second A-mode transition frequency) A second set of double-junction transmon qubits having a frequency and a second B-mode transition frequency, and a double-junction transmon qubit having a third A-mode transition frequency and a third B-mode transition frequency. as the third set of , for a total of 6 unique transition frequencies).

[0026] 다양한 경우들에서, 양자 컴퓨팅 격자에서 제작되어야 하는 큐비트들의 세트들 수에 있어서 이러한 감소는 타겟-기반 주파수 충돌들의 확률 및/또는 확산(the probability and/or prevalence)을 줄일 수 있다. 결국, 다양한 실시 예들에서, 나노제조 및/또는 마이크로제조(nanofabrication and/or microfabrication)는 초전도 큐비트의 구조적 특성들, 즉 전이 주파수들을 완벽하게 제어하기 어렵게 만드는 고유의(inherent) 및/또는 의도하지 않은 프로세스 변동들(process variations)을 포함할 수 있다. 제작되는 초전도 큐비트들의 고유한 세트들의 수가 증가하면, 초전도 큐비트들의 고유한 세트들 중 하나의 구조적 특성들과 상기 초전도 큐비트들의 고유한 세트들 중 다른 하나의 구조적 특성들 사이의 차이들이 더 적거나 및/또는 더 작을(fewer and/or smaller) 수 있다. 일부 경우들에서, 나노제조 및/또는 마이크로 제조 동안 고유의 및/또는 의도하지 않은 프로세스 변동들은, 타겟-기반 주파수 충돌들을 유발할 수 있는, 구조적 특성들에서 이들 이미 존재하는-더 적은 및/또는 이미 존재하는-더 작은 차이들을 더욱 감소시킬 수 있다(예를 들어, 상기 초전도 큐비트들의 고유한 세트들 중 하나의 구조적 특성들이 상기 초전도 큐비트들의 고유한 세트들 중 다른 하나의 구조적 특성들과 너무 유사하도록 할 수 있다). 다른 한편으로, 제작되는 초전도 큐비트들의 고유한 세트들의 수가 감소하게 되면, 상기 초전도 큐비트들의 고유한 세트들 중 하나의 구조적 특성들과 상기 초전도 큐비트들의 고유한 세트들 중 다른 하나의 구조적 특성들 사이에서 차이들이 더 많아지거나 및/또는 더 크게 될 수 있다. 다양한 경우들에서, 구조적 특성들에서 이들 더 많아지거나 및/또는 더 크게 되는 차이들은, 프로세스 변동들에 의해 영향을 받을 때 조차도, 상기 초전도 큐비트들의 고유한 세트들의 구조적 특성들이 타겟-기반 주파수 충돌들의 가능성을 줄일 수 있도록 충분히 달라질 수 있음을 보장하는 데 도움이 될 수 있다. [0026] In various cases, this reduction in the number of sets of qubits that must be fabricated in a quantum computing lattice can reduce the probability and/or prevalence of target-based frequency collisions. Finally, in various embodiments, nanofabrication and/or microfabrication may result in inherent and/or unintended changes that make it difficult to fully control the structural properties of superconducting qubits, i.e., the transition frequencies. may include process variations. As the number of unique sets of superconducting qubits fabricated increases, the differences between the structural properties of one of the unique sets of superconducting qubits and the structural properties of the other of the unique sets of superconducting qubits become more pronounced. Fewer and/or smaller. In some cases, inherent and/or unintended process variations during nanofabrication and/or microfabrication may cause these pre-existing-less and/or already existing-less and/or already-existing process variations in structural properties, which may cause target-based frequency conflicts. may further reduce existing-lesser differences (e.g., the structural properties of one of the unique sets of superconducting qubits are too different from the structural properties of another one of the unique sets of superconducting qubits). can be similar). On the other hand, as the number of unique sets of superconducting qubits fabricated decreases, the structural properties of one of the unique sets of superconducting qubits and the structural properties of the other of the unique sets of superconducting qubits are reduced. There may be more and/or greater differences between them. In various cases, these more and/or larger differences in structural properties, even when affected by process variations, cause the structural properties of the unique sets of superconducting qubits to target-based frequency collisions. It can help ensure that they vary sufficiently to reduce the likelihood of

[0027] 다시 말하면, 가능한 큐비트 구조적 특성들의 고정된 풀(a fixed pool of possible qubit structural characteristics)로부터 5개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들을 생성하는 경우, 이들 5개의 고유한 세트들은 더 적거나 및/또는 더 작은 구조적 차이들을 가질 수 있고, 이들 더 적거나 및/또는 더 작은 구조적 차이들은 나노제조 및/또는 마이크로제조 동안 고유의 및/또는 의도하지 않은 프로세스 변경들에 의해 더 쉽게 모호해질 수 있으므로(blurred), 이에 의해 타겟-기반 주파수 충돌들의 가능성은 증가한다. 반면에, 가능한 큐비트 구조적 특성들의 고정된 풀로부터 3개의 고유한 초전도 큐비트 세트를 생성하는 경우, 이들 3개의 고유한 세트들은 더 많은 및/또는 더 큰 구조적 차이들을 가질 수 있고(예를 들어, 적어도 5개의 고유한 큐비트들의 세트들이 제조되는 상황에 비해), 이들 더 많은 및/또는 더 큰 구조적 차이들은 나노제조 및/또는 마이크로제조 동안 고유의 및/또는 의도하지 않은 프로세스 변경들에 의해 덜 쉽게 모호해질 수 있으므로, 이에 의해 타겟-기반 주파수 충돌들의 가능성은 감소한다. 따라서, 제작되어야 하는 초전도 큐비트들의 고유한 세트들의 수를 줄임으로써, 타겟-기반 주파수 충돌들의 통계적 확률이 감소될 수 있다. [0027] In other words, if we generate sets of 5 unique superconducting qubits from a fixed pool of possible qubit structural characteristics, these 5 unique sets are less than or equal to and/or can have smaller structural differences, which can be more easily obscured by inherent and/or unintended process changes during nanofabrication and/or microfabrication. is blurred, thereby increasing the likelihood of target-based frequency collisions. On the other hand, if you create three unique sets of superconducting qubits from a fixed pool of possible qubit structural properties, these three unique sets may have more and/or larger structural differences (e.g. , compared to the situation where sets of at least five unique qubits are fabricated), these more and/or larger structural differences may be due to inherent and/or unintended process changes during nanofabrication and/or microfabrication. It can be less easily obscured, thereby reducing the likelihood of target-based frequency collisions. Thus, by reducing the number of unique sets of superconducting qubits that must be fabricated, the statistical probability of target-based frequency collisions can be reduced.

[0028] 본 발명의 다양한 실시예들은 5개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들보다 3개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들을 사용하여 양자 컴퓨팅 격자의 생성을 용이하게 할 수 있기 때문에, 본 발명의 다양한 실시예들은 타겟-기반 주파수 충돌들의 확률 및/또는 확산(the probability and/or prevalence of target-based frequency collisions)을 감소시킬 수 있다. 더욱이, 다양한 경우들에서, 그러한 타겟-기반 주파수 충돌들의 확률 및/또는 확산의 감소는 격자 연결성에서 대응하는 감소 없이 달성될 수 있다. 적어도 이러한 이유들 때문에, 본 발명의 다양한 실시예들은 초전도 큐비트 제조 분야에서 구체적이고 가시적인 기술적 개선을 달성한다. 더욱이, 다양한 경우들에서, 이러한 타겟-기반 주파수 충돌들의 확률 및/또는 확산의 감소는 자속(magnetic fluxes)을 사용하지 않고도 달성될 수 있다(예를 들어, 다양한 실시 예들에서, 본 발명의 실시예들은 타겟-기반 주파수 충돌들에 덜 취약하고, 감소된 연결성을 나타내지 않으며, 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하기 위해 자속을 사용할 필요가 없는 물리적 격자 구조들을 제공할 수 있다). [0028] Since various embodiments of the present invention may facilitate the creation of a quantum computing lattice using sets of three unique superconducting qubits rather than sets of five unique superconducting qubits, the various embodiments of the present invention Embodiments may reduce the probability and/or prevalence of target-based frequency collisions. Moreover, in various cases, a reduction in the probability and/or spread of such target-based frequency collisions may be achieved without a corresponding reduction in grid connectivity. For at least these reasons, various embodiments of the present invention achieve specific and tangible technological improvements in the field of superconducting qubit fabrication. Moreover, in various cases, reduction in the probability and/or spread of these target-based frequency collisions may be achieved without the use of magnetic fluxes (e.g., in various embodiments, an embodiment of the present invention). may provide physical lattice structures that are less susceptible to target-based frequency collisions, do not exhibit reduced connectivity, and do not require the use of magnetic flux to facilitate selective cross-resonant entanglement).

[0029] 다양한 실시예들에서, 이들 기술적 이점들 중 하나 또는 그 이상은 모드-선택형 커플러들과 결합된 2중-접합 트랜스몬 큐비트를 기반으로 하는 양자 컴퓨팅 격자(예를 들어, 한 쌍의 초전도 큐비트 간의 모드-선택형 커플링을 용이하게 할 수 있는 아키텍처/구조)를 생성함으로써 용이하게 될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 컨트롤 큐비트는 2중-접합 트랜스몬 큐비트일 수 있다. 즉, 다양한 경우들에 있어서, 컨트롤 큐비트는 제1 조셉슨 접합과 제2 조셉슨 접합을 포함할 수 있으며, 여기서 제1 조셉슨 접합은 엔드 커패시터 패드와 미들 커패시터 패드 사이에 직렬로 결합되고, 제2 조셉슨 접합은 미들 커패시터 패드와 다른 엔드 커패시터 사이에 직렬로 결합된다. 따라서, 다양한 경우들에 있어서, 컨트롤 큐비트는 제1 A-모드 전이 주파수와 제1 B-모드 전이 주파수의 두 개의 고유한 전이 주파수들을 가질 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트에 결합될 수 있다. 다양한 경우들에서, 타겟 큐비트는 또한 2중-접합 트랜스몬 큐비트일 수 있다(예를 들어, 2개의 조셉슨 접합, 2개의 엔드 커패시터 패드 및 1개의 미들 커패시터 패드를 가짐). 따라서, 다양한 경우들에서, 타겟 큐비트는 제2 A-모드 전이 주파수와 제2 B-모드 전이 주파수의 두 개의 고유한 전이 주파수들을 가질 수 있다. [0029] In various embodiments, one or more of these technological advantages is a quantum computing lattice based on a double-junction transmon qubit coupled with mode-selective couplers (e.g., a pair of This can be facilitated by creating architectures/structures that can facilitate mode-selective coupling between superconducting qubits. In various embodiments, the control qubit can be a double-junction transmon qubit. That is, in various cases, the control qubit can include a first Josephson junction and a second Josephson junction, where the first Josephson junction is coupled in series between an end capacitor pad and a middle capacitor pad, and a second Josephson junction. is coupled in series between the middle capacitor pad and the other end capacitor. Thus, in various cases, the control qubit may have two unique transition frequencies: a first A-mode transition frequency and a first B-mode transition frequency. In various embodiments, a control qubit can be coupled to a target qubit. In various cases, the target qubit can also be a double-junction transmon qubit (eg, with two Josephson junctions, two end capacitor pads and one middle capacitor pad). Thus, in various cases, the target qubit may have two unique transition frequencies: a second A-mode transition frequency and a second B-mode transition frequency.

[0030] 다양한 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 제1 모드-선택형 커플러에 의해 타겟 큐비트에 결합될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제1 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있다(예를 들어, 제1 모드-선택형 커플러를 통해 결합될 경우, 컨트롤 큐비트의 A-모드는 타겟 큐비트의 A-모드에 결합 및/또는 얽힐 수 있지만, 컨트롤 큐비트의 B-모드는 타겟 큐비트의 B-모드에 결합 및/또는 얽힐 수 없다). 다양한 경우들에서, 이러한 A-모드 결합을 용이하게 하기 위해, 제1 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합하는 커패시터를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제1 모드-선택형 커플러의 커패시터는, 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드 및 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 적절하게 근접한 동일 평면 도파관 및/또는 금속의 연속 조각과 같은, 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드 사이에 넷 커패시턴스(net capacitance)를 나타내는 모든 적절한 마이크로-구조 및/또는 나노-구조일 수 있다. 다양한 경우들에서, 상기 커패시터의 커패시턴스는 컨트롤 큐비트와 연관된 션팅 커패시턴스 값들(shunting capacitance values)보다 작을 수 있고, 타겟 큐비트와 연관된 션팅 커패시턴스 값들보다 작을 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 당업자는 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드 사이에 그러한 커패시터를 제조 및/또는 구현하는 방법을 이해할 수 있을 것이다. 다양한 실시예들에서, 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드 사이의 그러한 커패시터는 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있고/또는 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 방지할 수 있다. [0030] In various cases, the control qubit may be coupled to the target qubit by a first mode-selective coupler. In various embodiments, the first mode-selective coupler may facilitate A-mode coupling between the control qubit and the target qubit (e.g., when coupled via the first mode-selective coupler, the control qubit The A-mode of the qubit can couple and/or entangle the A-mode of the target qubit, but the B-mode of the control qubit cannot couple and/or entangle the B-mode of the target qubit). In various cases, to facilitate this A-mode coupling, the first mode-selective coupler may include a capacitor that capacitively couples the middle capacitor pad of the control qubit and the middle capacitor pad of the target qubit. . In various embodiments, the capacitor of the first mode-selective coupler is a control cue, such as a contiguous piece of metal and/or a coplanar waveguide suitably proximal to the middle capacitor pad of the control qubit and the middle capacitor pad of the target qubit. It may be any suitable micro-structure and/or nano-structure that exhibits a net capacitance between the middle capacitor pad of the bit and the middle capacitor pad of the target qubit. In various cases, the capacitance of the capacitor can be less than the shunting capacitance values associated with the control qubit and can be less than the shunting capacitance values associated with the target qubit. In various embodiments, those skilled in the art will be able to understand how to fabricate and/or implement such a capacitor between the middle capacitor pad of the control qubit and the middle capacitor pad of the target qubit. In various embodiments, such a capacitor between the middle capacitor pad of the control qubit and the middle capacitor pad of the target qubit may facilitate A-mode coupling between the control qubit and the target qubit and/or the control qubit. B-mode coupling between β and the target qubit can be prevented.

[0031] 그 외의 다양한 경우들에서, 제1 모드-선택형 커플러보다, 제2 모드-선택형 커플러에 의해 컨트롤 큐비트가 타겟 큐비트에 결합될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제2 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있다(예를 들어, 제2 모드-선택형 커플러를 통해 결합될 때, 컨트롤 큐비트의 B-모드는 타겟 큐비트의 B-모드에 결합 및/또는 얽힐 수 있지만, 컨트롤 큐비트의 A-모드는 타겟 큐비트의 A-모드에 결합 및/또는 얽힐 수 없다). 다양한 경우들에서, 이러한 B-모드 결합을 용이하게 하기 위해, 제2 모드-선택형 커플러는 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함할 수 있다. 다양한 경우들에서, 제1 커패시터는 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 경우들에서, 제2 커패시터는 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제2 모드-선택형 커플러의 제1 커패시터는, 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드 및 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드에 적절하게 근접한 동일 평면 도파관 및/또는 금속의 연속 조각과 같은 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드 사이의 넷 커패시턴스를 나타내는 모든 적절한 마이크로 구조 및/또는 나노 구조일 수 있다. 이와 유사하게, 다양한 실시예들에서, 제2 모드-선택형 커플러의 제2 커패시터는, 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 적절하게 근접한 동일 평면 도파관 및/또는 금속의 연속 조각과 같은 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드 사이의 넷 커패시턴스를 나타내는 모든 적절한 마이크로 구조 및/또는 나노 구조일 수 있다. 다양한 경우들에서, 제1 커패시터의 제1 커패시턴스는 컨트롤 큐비트와 연관된 션팅 커패시턴스 값들보다 작을 수 있고 타겟 큐비트와 연관된 션팅 커패시턴스 값들보다 작을 수 있다. 다양한 경우들에서, 제2 커패시터의 제2 커패시턴스는 제1 커패시턴스의 절반일 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 당업자는 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드 사이에 제1 커패시터를 제조 및/또는 구현하는 방법을 이해할 수 있을 것이며, 또한 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드 사이에 제2 커패시터를 제조 및/또는 구현하는 방법을 이해할 수 있을 것이다. 다양한 실시예들에서, 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드 사이의 이러한 제1 커패시터와 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드와 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드 사이의 이러한 제2 커패시터는 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있고 및/또는 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 방지할 수 있다. [0031] In various other cases, the control qubit may be coupled to the target qubit by the second mode-selective coupler rather than the first mode-selective coupler. In various embodiments, the second mode-selective coupler can facilitate B-mode coupling between the control qubit and the target qubit (e.g., when coupled via the second mode-selective coupler, the control qubit A qubit's B-mode can couple and/or entangle the target qubit's B-mode, but the control qubit's A-mode cannot couple and/or entangle the target qubit's A-mode). In various cases, to facilitate this B-mode coupling, the second mode-selective coupler may include a first capacitor and a second capacitor. In various cases, the first capacitor can capacitively couple the end capacitor pad of the control qubit to the end capacitor pad of the target qubit. In various cases, the second capacitor can capacitively couple the end capacitor pad of the control qubit to the middle capacitor pad of the target qubit. In various embodiments, the first capacitor of the second mode-selective coupler is a control qubit, such as a contiguous piece of metal and/or a coplanar waveguide suitably proximate to the end capacitor pad of the control qubit and the end capacitor pad of the target qubit. It may be any suitable microstructure and/or nanostructure that exhibits a net capacitance between the qubit's end capacitor pad and the target qubit's end capacitor pad. Similarly, in various embodiments, the second capacitor of the second mode-selective coupler is a series of metal and/or coplanar waveguides suitably proximal to the end capacitor pad of the control qubit and the middle capacitor pad of the target qubit. It may be any suitable microstructure and/or nanostructure that exhibits a net capacitance between the end capacitor pad of the control qubit, such as a piece, and the middle capacitor pad of the target qubit. In various cases, the first capacitance of the first capacitor can be less than the shunting capacitance values associated with the control qubit and can be less than the shunting capacitance values associated with the target qubit. In various cases, the second capacitance of the second capacitor may be half the first capacitance. In various embodiments, those skilled in the art will be able to understand how to fabricate and/or implement a first capacitor between the end capacitor pad of the control qubit and the end capacitor pad of the target qubit, and also between the end capacitor pad of the control qubit and It will be appreciated how to fabricate and/or implement the second capacitor between the middle capacitor pads of the target qubit. In various embodiments, this first capacitor between the end capacitor pad of the control qubit and the end capacitor pad of the target qubit and this second capacitor between the end capacitor pad of the control qubit and the middle capacitor pad of the target qubit It may facilitate B-mode coupling between the control qubit and the target qubit and/or prevent A-mode coupling between the control qubit and the target qubit.

[0032] 다양한 다른 실시예들에서, 컨트롤 큐비트는 제1 타겟 큐비트 및 제2 타겟 큐비트에 결합될 수 있으며, 이들 모두는 2중-접합 트랜스몬 큐비트일 수 있다(예를 들어, 상기 컨트롤 큐비트는 2개의 조셉슨 접합들, 2개의 엔드 커패시터 패드들 및 1개의 미들 커패시터 패드를 가질 수 있다; 상기 제1 타겟 큐비트는 2개의 조셉슨 접합들, 2개의 엔드 커패시터 패드들 및 1개의 미들 커패시터 패드를 가질 수 있다; 상기 제2 타겟 큐비트는 2개의 조셉슨 접합들, 2개의 엔드 커패시터 패드들 및 1개의 미들 커패시터 패드를 가질 수 있다). 따라서, 제1 타겟 큐비트는 두 개의 고유한 전이 주파수(예: A-모드 전이 주파수(f A1 로 표시, 여기서 f A1 은 모든 적절한 주파수 값일 수 있음))와 B-모드 전이 주파수(f B1 로 표시, 여기서 f B1 f A1 과 동일하지 않음)를 나타낼 수 있다. 비슷하게, 제2 타겟 큐비트는 두 개의 고유한 전이 주파수(예: A-모드 전이 주파수(f A2 로 표시, 여기서 f A2 는 모든 적절한 주파수 값일 수 있음)와 B-모드 전이 주파수(f B2 로 표시, 여기서 f B2 f A2 와 동일하지 않음)를 나타낼 수 있다. 다양한 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 전술한 바와 같이, 제1 모드-선택형 커플러 (예를 들어, 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드를 제1 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 결합하는 커패시터) 에 의해 제1 타겟 큐비트에 결합될 수 있으며, 이에 의해 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 함으로써 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 B 모드 결합을 방지한다. 다양한 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 전술한 바와 같이, 제2 모드-선택형 커플러(예를 들어, 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 제2 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드에 결합하는 제1 커패시터 및 컨트롤 큐비트의 동일한 엔드 커패시터 패드를 제2 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 결합하는 제2 커패시터)에 의해 제2 타겟 큐비트에 결합될 수 있으며, 이에 의해 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 함으로써 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 방지한다. [0032] In various other embodiments, the control qubit may be coupled to a first target qubit and a second target qubit, both of which may be double-junction transmon qubits (e.g., the control qubit). A qubit may have two Josephson junctions, two end capacitor pads and a middle capacitor pad; the first target qubit may have two Josephson junctions, two end capacitor pads and a middle capacitor pad. may have; the second target qubit may have two Josephson junctions, two end capacitor pads and one middle capacitor pad). Thus, the first target qubit has two distinct transition frequencies, e.g., an A-mode transition frequency (denoted f A1 , where f A1 can be any suitable frequency value) and a B-mode transition frequency (denoted f B1 ). , where f B1 is not equal to f A1 ). Similarly, the second target qubit has two unique transition frequencies, e.g., an A-mode transition frequency (denoted as f A2 , where f A2 can be any suitable frequency value) and a B-mode transition frequency (denoted as f B2 ; where f B2 is not equal to f A2 In various cases, the control qubit is a first mode-selective coupler (e.g., the middle capacitor pad of the control qubit is connected to the first, as described above). a capacitor coupled to a middle capacitor pad of the target qubit) to facilitate A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit, thereby facilitating A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit. Prevents B-mode coupling between the first target qubit In various cases, the control qubit is a second mode-selective coupler (e.g., connecting the end capacitor pad of the control qubit to the second target qubit), as described above. a first capacitor coupling the end capacitor pad of a bit and a second capacitor coupling the same end capacitor pad of a control qubit to a middle capacitor pad of a second target qubit; This prevents A-mode coupling between the control qubit and the second target qubit by facilitating B-mode coupling between the control qubit and the second target qubit.

[0033] 다양한 예들에서, 제1 타겟 큐비트 및 제2 타겟 큐비트는 비축퇴 타겟들(non-degenerate targets)이 될 수 있다. 즉, 일부 경우들에서, 제1 타겟 큐비트와 제2 타겟 큐비트는 다른 구조적 특성들을 가질 수 있어서, f A1 f A2 와 같지 않을 수 있고 그리고 f B1 f B2 와 같지 않을 수 있다. 그러한 경우에, 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 및/또는 제2 타겟 큐비트 사이의 선택적 교차-공명 얽힘은 용이하게 될 수 있다. 구체적으로, 일부 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 f A1 의 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 그러한 경우, 컨트롤 큐비트는 제1 타겟 큐비트와 얽힐 수 있다(예를 들어, 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 제1 타겟 큐비트의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 가지며, 제1 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있고, 이에 의해 얽힘을 초래할 수 있다). 그러나, 그러한 경우에, 컨트롤 큐비트는 제2 타겟 큐비트와 얽히게 되는 것을 피할 수 있다(예를 들어, 상기 타겟들은 비축퇴성이기 때문에, f A1 의 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 제2 타겟 큐비트의 A-모드 전이 주파수(f A2 ) 또는 B-모드 전이 주파수(f AB2 )와는 일치하지 않으며, 따라서 이에 의해 얽힘은 방지된다). 일부 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 f B2 의 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 그러한 경우, 컨트롤 큐비트는 제2 타겟 큐비트와 얽힐 수 있다(예를 들어, 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 제2 타겟 큐비트의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 가지며, 제2 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있고, 이에 의해 얽힘이 초래될 수 있다). 더욱이, 그러한 경우에, 컨트롤 큐비트는 제1 타겟 큐비트와 얽히게 되는 것을 피할 수 있다(예를 들어, 상기 타겟들은 비축퇴성이기 때문에, f B2 의 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 제1 타겟 큐비트의 A-모드 전이 주파수(f A1 ) 또는 B-모드 전이 주파수(f B1 )와는 일치하지 않는다). 다양한 실시 예들에서, f B1 의 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤은, 일부의 경우, 컨트롤 큐비트가 제1 타겟 큐비트 또는 제2 타겟 큐비트와 얽히도록 하지 않을 수 있다는 점에 주목해야 한다(예를 들어, 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수는 제2 타겟 큐비트의 A-모드 전이 주파수 또는 B-모드 전이 주파수와는 일치하지 않는다; 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수가 제1 타겟 큐비트의 B-모드 전이 주파수와 일치하더라도 제1 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 방지할 수는 있다). 유사하게, 다양한 실시 예들에서, f A2 의 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 일부의 경우에 컨트롤 큐비트가 제1 타겟 큐비트 또는 제2 타겟 큐비트와 얽히지 않게 할 수 있다는 점에 주목해야 한다(예를 들어, 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수는 제1 타겟 큐비트의 A-모드 전이 주파수 또는 B-모드 변환 주파수와는 일치하지 않는다; 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수가 제2 타겟 큐비트의 A-모드 전이 주파수와 일치하더라도, 제2 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 방지할 수는 있다). [0033] In various examples, the first target qubit and the second target qubit can be non-degenerate targets. That is, in some cases, the first target qubit and the second target qubit may have different structural properties, such that f A1 may not be equal to f A2 and f B1 may not be equal to f B2 . In such a case, selective cross-resonant entanglement between the control qubit and the first target qubit and/or the second target qubit may be facilitated. Specifically, in some cases, the control qubit can be driven by a microwave pulse and/or tone with a frequency of f A1 . In such case, the control qubit may be entangled with the first target qubit (e.g., the microwave pulse and/or tone has a frequency matching the A-mode transition frequency of the first target qubit, and the first mode-selective The coupler can facilitate A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit, thereby causing entanglement). However, in such a case, the control qubit can avoid becoming entangled with the second target qubit (e.g., since the targets are nondegenerate , a microwave pulse and/or tone with a frequency of does not match either the A-mode transition frequency ( f A2 ) or the B-mode transition frequency ( f AB2 ) of the qubit, thereby preventing entanglement). In some cases, the control qubit can be driven by a microwave pulse and/or tone with a frequency of f B2 . In such case, the control qubit may be entangled with the second target qubit (e.g., the microwave pulse and/or tone has a frequency matching the B-mode transition frequency of the second target qubit, and the second mode-selective The coupler may facilitate B-mode coupling between the control qubit and the second target qubit, thereby causing entanglement). Moreover, in such a case, the control qubit can avoid becoming entangled with the first target qubit (e.g., since the targets are nondegenerate , a microwave pulse and/or tone with a frequency of does not match the qubit's A-mode transition frequency ( f A1 ) or B-mode transition frequency ( f B1 )). It should be noted that in various embodiments, a microwave pulse and/or tone with a frequency of f B1 may, in some cases, not cause the control qubit to become entangled with either the first target qubit or the second target qubit. (e.g., the frequency of the microwave pulses and/or tones does not match the A-mode transition frequency or the B-mode transition frequency of the second target qubit; the frequency of the microwave pulses and/or tones does not match the frequency of the first target qubit The first mode-selective coupler may prevent B-mode coupling between the control qubit and the first target qubit even if it matches the B-mode transition frequency of the bit). Similarly, note that, in various embodiments, a microwave pulse and/or tone having a frequency of f A2 may in some cases cause the control qubit to become entangled with either the first target qubit or the second target qubit. (e.g., the frequency of the microwave pulses and/or tones does not match the A-mode transition frequency or B-mode transition frequency of the first target qubit; the frequency of the microwave pulses and/or tones does not match the second target qubit's frequency) Even if it matches the A-mode transition frequency of the target qubit, the second mode-selective coupler may prevent A-mode coupling between the control qubit and the second target qubit).

[0034] 다양한 예들에서, 제1 타겟 큐비트 및 제2 타겟 큐비트는 축퇴 타겟들(degenerate targets)이 될 수 있다. 즉, 일부 경우들에서, 제1 타겟 큐비트와 제2 타겟 큐비트는 f A1 f A2 와 같거나 및/또는 실질적으로 동일하도록 그리고 f B1 f B2 와 같거나 및/또는 실질적으로 동일하도록 유사 및/또는 동일한 구조적 특성들을 가질 수 있다. 그러한 경우에도, 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 및/또는 제2 타겟 큐비트 사이의 선택적 얽힘은 용이하게 될 수 있다. 구체적으로, 일부 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 f A1 =f A2 의 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 그러한 경우, 컨트롤 큐비트는 제2 타겟 큐비트가 아닌 제1 타겟 큐비트와 얽히게 될 수 있다. 결국, 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 제1 타겟 큐비트의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 가지며, 제1 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 마이크로파 펄스 및/또는 톤이 제2 타겟 큐비트의 A-모드 전이 주파수와도 일치하는 주파수를 갖지만(예: 축퇴 타겟들이기 때문에), 제2 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 방지할 수 있다. 일부 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 f B1 =f B2 의 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 그러한 경우, 컨트롤 큐비트는 제1 타겟 큐비트가 아닌 제2 타겟 큐비트와 얽힐 수 있다. 결국, 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 제2 타겟 큐비트의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 가지며, 제2 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 제1 타겟 큐비트의 B-모드 전이 주파수와도 일치하는 주파수를 갖지만(예: 축퇴 타겟들이기 때문에), 제1 모드-선택형 커플러는 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 방지할 수 있다. [0034] In various examples, the first target qubit and the second target qubit can be degenerate targets. That is, in some cases, the first target qubit and the second target qubit are similar such that f A1 is equal to and/or substantially equal to f A2 and f B1 is equal to and/or substantially equal to f B2 . and/or may have the same structural properties. Even in such a case, selective entanglement between the control qubit and the first target qubit and/or the second target qubit can be facilitated. Specifically, in some cases, the control qubit can be driven by a microwave pulse and/or tone with a frequency of f A1 =f A2 . In such a case, the control qubit may become entangled with the first target qubit but not with the second target qubit. Consequently, the microwave pulses and/or tones have a frequency that matches the A-mode transition frequency of the first target qubit, and the first mode-selective coupler establishes A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit. can be done easily While the microwave pulse and/or tone has a frequency that also coincides with the A-mode transition frequency of the second target qubit (e.g. because they are degenerate targets), the second mode-selective coupler is coupled with the control qubit and the second target qubit. A-mode coupling between them can be prevented. In some cases, the control qubit can be driven by a microwave pulse and/or tone with a frequency of f B1 =f B2 . In such a case, the control qubit may be entangled with the second target qubit but not with the first target qubit. Consequently, the microwave pulses and/or tones have a frequency that matches the B-mode transition frequency of the second target qubit, and the second mode-selective coupler establishes B-mode coupling between the control qubit and the second target qubit. can be done easily The microwave pulse and/or tone has a frequency that also coincides with the B-mode transition frequency of the first target qubit (e.g. because they are degenerate targets), but the first mode-selective coupler has a control qubit and a first target qubit. B-mode coupling between them can be prevented.

[0035] 따라서, 축퇴 타겟들(degenerate targets)이 있는 경우에도, 본 발명의 실시예들은 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 할 수 있다. 극명하게 대조적인 경우로서, 버스 공진기들과 결합된 단일-접합 트랜스몬 큐비트들을 채용하는 양자 컴퓨팅 격자에서 축퇴 타겟들은 선택적 교차-공명 얽힘을 겪지 않을 수도 있다. [0035] Thus, even in the presence of degenerate targets, embodiments of the present invention can facilitate selective cross-resonant entanglement. As a stark contrast, degenerate targets in a quantum computing lattice employing single-junction transmon qubits coupled with bus resonators may not undergo selective cross-resonant entanglement.

[0036] 다양한 실시예들에서, 컨트롤 큐비트는 제3 타겟 큐비트 및 제4 타겟 큐비트에 더 결합될 수 있다. 다양한 경우들에서, 제3 타겟 큐비트와 제4 타겟 큐비트는 2중-접합 트랜스몬 큐비트일 수 있다(예를 들어, 제3 타겟 큐비트는 2개의 조셉슨 접합들, 2개의 엔드 커패시터 패드들 및 1개의 미들 커패시터 패드를 가질 수 있고; 제4 타겟 큐비트는 2개의 조셉슨 접합들, 2개의 엔드 커패시터 패드들 및 1개의 미들 커패시터 패드를 가질 수 있다). 다양한 실시 예들에서, 상기 제3 타겟 큐비트 및 제4 타겟 큐비트는 축퇴 타겟들이 될 수 있고(예를 들어, 서로 유사할 수 있고 및/또는 동일할 수 있음), 상기 제1 타겟 큐비트 및 제2 타겟 큐비트로 비축퇴(non-degenerate)가 될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 상기 제1 모드-선택형 커플러의 다른 예는 컨트롤 큐비트를 제3 타겟 큐비트에 결합할 수 있고, 상기 제2 모드-선택형 커플러의 다른 예는 컨트롤 큐비트를 제4 타겟 큐비트에 결합할 수 있다. 따라서, 다양한 경우들에 있어서, 컨트롤 큐비트와 제3 타겟 큐비트 사이에는 A-모드 결합이 용이하고, 제어 큐비트와 제4 타겟 큐비트 사이에는 B-모드 결합이 용이할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 제1 및 제2 타겟 큐비트들에 대해 전술한 바와 같이, 컨트롤 큐비트와 제3 타겟 큐비트 및/또는 제4 타겟 큐비트 사이에서 선택적 교차-공명 얽힘이 용이하게 될 수 있다. [0036] In various embodiments, the control qubit can be further coupled to the third target qubit and the fourth target qubit. In various cases, the third target qubit and the fourth target qubit may be a double-junction transmon qubit (e.g., the third target qubit has two Josephson junctions, two end capacitor pads and a middle capacitor pads; the fourth target qubit can have two Josephson junctions, two end capacitor pads and one middle capacitor pad). In various embodiments, the third target qubit and the fourth target qubit may be degenerate targets (eg, may be similar and/or identical to each other), and the first target qubit and the second target qubit may be degenerate targets. It can be non-degenerate with 2 target qubits. In various embodiments, another example of the first mode-selective coupler may couple a control qubit to a third target qubit, and another example of the second mode-selective coupler may couple a control qubit to a fourth target qubit. can be attached to bits. Thus, in various cases, A-mode coupling may be facilitated between the control qubit and the third target qubit, and B-mode coupling may be facilitated between the control qubit and the fourth target qubit. In various embodiments, selective cross-resonant entanglement between the control qubit and the third target qubit and/or the fourth target qubit is facilitated, as described above for the first and second target qubits. It can be.

[0037] 즉, 다양한 실시 예들에서, 컨트롤 큐비트는 4개의 타겟 큐비트들(예: 제1, 제2, 제3, 및 제4 타겟 큐비트들)에 결합될 수 있으며, 이렇게 하면 컨트롤 큐비트와 2개의 타겟 큐비트들(예: 제1 및 제3 타겟 큐비트들) 사이에 A-모드 결합이 용이할 수 있고, 컨트롤 큐비트와 다른 2개의 타겟 큐비트들(예: 제2 및 제4 타겟 큐비트들) 사이에 B-모드 결합이 용이할 수 있다. 그러한 구성으로, 컨트롤 큐비트와 4개의 타겟 큐비트들 중 하나 사이에서 선택적 교차-공명 얽힘이 용이하게 될 수 있는데, 제1 및 제2 타겟 큐비트들이 축퇴된다는 사실에도 불구하고 그리고 제3 및 제4 타겟 큐비트들이 축퇴된다는 사실에도 불구하고, 용이하게 될 수 있다. 그러한 시나리오에는 두 쌍의 축퇴 타겟들이 있을 수 있으므로, 양자 컴퓨팅 격자에는, 5개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들이 아니라, 3개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들이 있을 수 있다(예를 들어, 컨트롤 큐비트에 대응하는 세트, 축퇴 되는 제1 및 제2 타겟 큐비트들에 대응하는 세트, 축퇴 되는 제3 및 제4 타겟 큐비트들에 대응하는 세트). 다양한 실시 예들에서, 양자 컴퓨팅 격자를 형성하는 데 필요한 초전도 큐비트들의 고유한 세트들의 수의 이러한 감소는, 대응하여 격자 연결성을 감소시키지 않으면서, 타겟-기반 주파수 충돌들의 확률 및/또는 확산을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예들은 초전도 큐비트 제조 분야에서 구체적이고 가시적인 기술적 개선을 달성한다. [0037] That is, in various embodiments, the control qubit can be coupled to four target qubits (eg, first, second, third, and fourth target qubits), in this way the control qubit and two target qubits (eg, first and third target qubits), A-mode coupling may be easy, and the control qubit and two other target qubits (eg, second and third target qubits) 4 target qubits) can facilitate B-mode coupling. With such a configuration, selective cross-resonant entanglement between the control qubit and one of the four target qubits can be facilitated, despite the fact that the first and second target qubits are degenerate and the third and second Despite the fact that 4 target qubits are degenerate, it can be easily done. Since there could be two pairs of degenerate targets in such a scenario, there could be 3 unique sets of superconducting qubits in the quantum computing lattice, rather than 5 unique sets of superconducting qubits (e.g., the control queue a set corresponding to the bit, a set corresponding to the first and second target qubits to be degenerated, and a set corresponding to the third and fourth target qubits to be degenerate). In various embodiments, this reduction in the number of unique sets of superconducting qubits needed to form a quantum computing lattice reduces the probability and/or spread of target-based frequency collisions without correspondingly reducing lattice connectivity. can make it Accordingly, various embodiments of the present invention achieve specific and tangible technological improvements in the field of superconducting qubit fabrication.

[0038] 위의 논의를 명확히 하기 위해 다음과 같은 비제한적인 예시를 고려한다. 컨트롤 큐비트와 4개의 타겟 큐비트들 W, X, Y 및 Z를 고려한다. 컨트롤 큐비트와 4개의 타겟 큐비트들 W, X, Y 및 Z가 2중-접합 트랜스몬 큐비트들이라고 가정한다. 또한, 타겟 큐비트 W와 타겟 큐비트 X가 축퇴되었다고 가정하고, 타겟 큐비트 Y와 타겟 큐비트 Z가 축퇴되었다고 가정한다. 그러한 경우에, 오직 다음 3개의 유형들 및/또는 세트들의 큐비트들 만이 상기 예시에 포함된다: 컨트롤 큐비트에 대응하는 제1 유형 및/또는 세트, 축퇴된 타겟 큐비트들 W 및 X에 대응하는 제2 유형 및/또는 세트, 및 축퇴된 타겟 큐비트들 Y 및 Z에 대응하는 제3 유형 및/또는 세트. 컨트롤 큐비트가 A-모드 결합을 용이하게 하는 모드-선택형 커플러에 의해 타겟 큐비트 W에 결합된다고 가정하고, 컨트롤 큐비트가 B-모드 결합을 용이하게 하는 모드-선택형 커플러에 의해 타겟 큐비트 X에 결합된다고 가정한다. 유사하게, 컨트롤 큐비트가 A-모드 결합을 용이하게 하는 모드-선택형 커플러에 의해 타겟 큐비트 Y에 결합된다고 가정하고, 컨트롤 큐비트가 B-모드 결합을 용이하게 하는 모드-선택형 커플러에 의해 타겟 큐비트 Z에 결합된다고 가정한다. [0038] To clarify the discussion above, consider the following non-limiting example. Consider a control qubit and four target qubits W, X, Y and Z. Assume that the control qubit and the four target qubits W, X, Y and Z are double-junction transmon qubits. Also, assume that target qubit W and target qubit X are degenerate, and target qubit Y and target qubit Z are degenerate. In that case, only three types and/or sets of qubits are included in the example: the first type and/or set corresponding to the control qubit, and corresponding to the degenerate target qubits W and X. and a third type and/or set corresponding to the degenerate target qubits Y and Z. Assume that the control qubit is coupled to the target qubit W by a mode-selective coupler facilitating A-mode coupling, and the control qubit is coupled to the target qubit X by a mode-selective coupler facilitating B-mode coupling. is assumed to be coupled to Similarly, suppose the control qubit is coupled to the target qubit Y by a mode-selective coupler facilitating A-mode coupling, and the control qubit is coupled to the target qubit by a mode-selective coupler facilitating B-mode coupling. Assume that it is coupled to qubit Z.

[0039] 다양한 실시 예들에서, 선택적 교차-공명 얽힘이 용이하게 될 수 있다. 일부 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 W의 A-모드 전이 주파수에 대응하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수가 타겟 큐비트 W의 A-모드 전이 주파수와 일치하기 때문에, 그리고 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 W 사이의 A-모드 결합이 용이하기 때문에, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 W와 얽힐 수 있다. 그러한 경우, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 X와 얽히는 것을 피할 수 있음에 주목해야 한다. 결국, 마이크로파 펄스 및/또는 톤이 타겟 큐비트 X의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 가지더라도(예: W와X는 퇴축 타겟들이다), 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 X 사이에 A-모드 결합은 용이하지 않고, 대신 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 X 사이에 B-모드 결합만이 용이하게 된다. 또한, 컨트롤 큐비트는 그러한 경우에 타겟 큐비트 Y 및 Z와 얽히는 것을 피할 수 있는데, 이는 A-모드 전이 주파수와 B-모드 전이 주파수가 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수와 일치하지 않기 때문이다(예를 들어: Y와 Z는 W와 X로 비축퇴(non-degenerate)될 수 있다). [0039] In various embodiments, selective cross-resonant entanglement may be facilitated. In some cases, the control qubit may be driven by a microwave pulse and/or tone with a frequency corresponding to the A-mode transition frequency of the target qubit W. Because the frequency of the microwave pulses and/or tones matches the A-mode transition frequency of the target qubit W, and because A-mode coupling between the control qubit and the target qubit W is facile, the control qubit is the target qubit. can be entangled with W. It should be noted that in such a case, the control qubit can avoid being entangled with the target qubit X. Consequently, even if the microwave pulse and/or tone has a frequency that matches the A-mode transition frequency of the target qubit X (e.g. W and X are degenerate targets), there is an A-mode transition between the control qubit and the target qubit X. Mode coupling is not easy, instead only B-mode coupling between the control qubit and the target qubit X is facilitated. Also, the control qubit can avoid entanglement with the target qubits Y and Z in such a case, since the A-mode transition frequency and the B-mode transition frequency do not match the frequencies of the microwave pulses and/or tones (e.g. For example: Y and Z can be non-degenerate to W and X).

[0040] 다양한 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 X의 B-모드 전이 주파수에 대응하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수가 타겟 큐비트 X의 B-모드 전이 주파수와 일치하고 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 X 사이의 B-모드 결합이 용이하기 때문에, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 X와 얽힐 수 있다. 그러한 경우 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 W와 얽히는 것을 피할 수 있음에 주목해야 한다. 결국, 마이크파 펄스 및/또는 톤이 타겟 큐비트 W의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 가지더라도(예를 들어, W와 X는 축퇴 타겟들이다), 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 W 사이의 B-모드 결합은 용이하지 않고, 대신 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 W 사이에 A-모드 결합만이 용이하게 된다. 또한, 컨트롤 큐비트는 A-모드 전이 주파수와 B-모드 전이 주파수가 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수와 일치하지 않기 때문에 그러한 경우 타겟 큐비트 Y 및 Z와 얽히는 것을 피할 수 있음에 주목해야 한다(예를 들어, Y와 Z는 W와 X로 비축퇴될 수 있다). [0040] In various cases, the control qubit may be driven by a microwave pulse and/or tone having a frequency corresponding to the B-mode transition frequency of the target qubit X. The control qubit becomes entangled with the target qubit X because the frequency of the microwave pulses and/or tones coincides with the B-mode transition frequency of the target qubit X and B-mode coupling between the control qubit and the target qubit X is facile. can It should be noted that in such a case the control qubit can avoid being entangled with the target qubit W. After all, even if the microwave pulse and/or tone has a frequency that matches the B-mode transition frequency of the target qubit W (e.g., W and X are degenerate targets), between the control qubit and the target qubit W B-mode coupling of is not easy, instead only A-mode coupling between the control qubit and the target qubit W is facilitated. It should also be noted that the control qubit avoids entanglement with the target qubits Y and Z in such a case because the A-mode transition frequency and the B-mode transition frequency do not match the frequencies of the microwave pulses and/or tones (e.g. For example, Y and Z can be nondegenerate into W and X).

[0041] 다양한 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 Y의 A-모드 전이 주파수에 대응하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수가 타겟 큐비트 Y의 A-모드 전이 주파수와 일치하고, 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 Y 사이의 A-모드 결합이 용이하기 때문에, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 Y와 얽힐 수 있다. 그러한 경우 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 Z와 얽히는 것을 피할 수 있음에 주목해야 한다. 결국, 마이크로파 펄스 및/또는 톤이 타겟 큐비트 Z의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 가지더라도(예를 들어, Y와 Z는 축퇴 타겟들이다), 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 Z 사이의 A-모드 결합은 용이하지 않고, 대신 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 Z 사이에 B-모드 결합만이 용이하게 된다. 또한, 컨트롤 큐비트는 A-모드 전이 주파수와 B-모드 전이 주파수가 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수와 일치하지 않기 때문에 그러한 경우 타겟 큐비트 W 및 X와 얽히는 것을 피할 수 있음에 주목해야 한다(예를 들어, W와 X는 Y와 Z로 비축퇴 될 수 있다). [0041] In various cases, the control qubit may be driven by a microwave pulse and/or tone having a frequency corresponding to the A-mode transition frequency of the target qubit Y. Because the frequency of the microwave pulses and/or tones coincides with the A-mode transition frequency of the target qubit Y, and A-mode coupling between the control qubit and the target qubit Y is facile, the control qubit is coupled with the target qubit Y. can get tangled It should be noted that in such a case the control qubit can avoid being entangled with the target qubit Z. Consequently, even if the microwave pulse and/or tone has a frequency that matches the frequency of the A-mode transition of the target qubit Z (e.g., Y and Z are degenerate targets), there is a gap between the control qubit and the target qubit Z. A-mode coupling is not easy, instead only B-mode coupling between the control qubit and the target qubit Z is facilitated. It should also be noted that the control qubit avoids entanglement with the target qubits W and X in such a case, since the A-mode transition frequency and B-mode transition frequency do not match the frequencies of the microwave pulses and/or tones (e.g. For example, W and X can be nondegenerate into Y and Z).

[0042] 다양한 경우들에서, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 Z의 B-모드 전이 주파수에 대응하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수가 타겟 큐비트 Z의 B-모드 전이 주파수와 일치하고, 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 Z 사이의 B-모드 결합이 용이하기 때문에, 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 Z와 얽힐 수 있다. 그러한 경우 컨트롤 큐비트는 타겟 큐비트 Y와 얽히는 것을 피할 수 있음에 주목해야 한다. 결국, 마이크로파 펄스 및/또는 톤이 타겟 큐비트 Y의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 가지더라도(예를 들어, Y와 Z는 축퇴 타겟들이다), 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 Y 사이의 B-모드 결합이 용이하지 않고, 대신 컨트롤 큐비트와 타겟 큐비트 Y사이에 A-모드 결합만이 용이하게 된다. 또한, 컨트롤 큐비트는 A-모드 전이 주파수와 B-모드 전이 주파수가 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수와 일치하지 않기 때문에 그러한 경우 타겟 큐비트 W 및 X와 얽히는 것을 피할 수 있음에 주목해야 한다(예를 들어, W와 X는 Y와 Z로 비축퇴될 수 있다). [0042] In various cases, the control qubit may be driven by a microwave pulse and/or tone having a frequency corresponding to the B-mode transition frequency of the target qubit Z. Because the frequency of the microwave pulses and/or tones coincides with the B-mode transition frequency of the target qubit Z, and B-mode coupling between the control qubit and the target qubit Z is facile, the control qubit is coupled to the target qubit Z and can get tangled It should be noted that in such a case the control qubit can avoid being entangled with the target qubit Y. Consequently, even if the microwave pulse and/or tone has a frequency that matches the B-mode transition frequency of the target qubit Y (e.g., Y and Z are degenerate targets), there is a gap between the control qubit and the target qubit Y. B-mode coupling is not easy, instead only A-mode coupling between the control qubit and the target qubit Y is facilitated. It should also be noted that the control qubit avoids entanglement with the target qubits W and X in such a case, since the A-mode transition frequency and B-mode transition frequency do not match the frequencies of the microwave pulses and/or tones (e.g. For example, W and X can be nondegenerate into Y and Z).

[0043] 이러한 비제한적인 예시에 의해 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들은 최대 5개 정도의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들을 필요로 하기보다는, 적게는 3개 정도의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들로 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 할 수 있다. 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하는데 필요한 초전도 큐비트들의 고유한 세트들의 수의 감소는 다양한 경우에 격자 연결성을 감소시키지 않고 타겟-기반 주파수 충돌들의 통계적 가능성을 감소시킬 수 있다. [0043] As shown by this non-limiting example, various embodiments of the present invention do not require sets of up to 5 or so unique superconducting qubits, but as few as 3 or so unique superconducting qubits. Sets of bits may facilitate selective cross-resonant entanglement. A reduction in the number of unique sets of superconducting qubits needed to facilitate selective cross-resonant entanglement can in many cases reduce the statistical probability of target-based frequency collisions without reducing lattice connectivity.

[0044] 본 발명의 다양한 실시예들은, 추상적이지도 않고, 자연현상도 아니며, 자연의 법칙도 아니고, 인간에 의한 일련의 정신적 행위들로 수행될 수 없는, 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 결합을 용이하게 하기 위한 새로운 시스템, 아키텍처 및/또는 기술들을 포함한다. 대신에, 본 발명의 다양한 실시예들은 격자 연결성에서 대응하는 감소를 요구하지 않고 주파수 충돌 감소를 용이하게 하기 위한 시스템, 아키텍처 및/또는 기술들을 포함한다. 주파수 충돌들은 양자 컴퓨팅 격자의 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 일부 기술들은 격자 연결성을 줄임으로써 주파수 충돌 가능성을 줄일 수 있지만(예를 들어, 양자 컴퓨팅 격자의 연결 수를 줄임으로써), 그러한 저도 격자들(such low-degree lattices)은 오류들에 더 취약하다. 본 발명의 다양한 실시예들은 격자 연결성을 감소시키지 않으면서 주파수 충돌들의 통계적 가능성을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 컨트롤 큐비트는 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있는 제1 모드-선택형 커플러에 의해 제1 타겟 큐비트에 결합될 수 있다(예를 들어, 그러한 제1 모드-선택형 커플러의 적합한 구조가 본 명세서에 개시되어 있다). 유사하게, 컨트롤 큐비트는 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있는 제2 모드-선택형 커플러에 의해 제2 타겟 큐비트에 결합될 수 있다(예를 들어, 그러한 제2 모드-선택형 커플러의 적합한 구조가 본 명세서에 개시되어 있다). 다양한 실시 예들에서, 제1 및 제2 모드-선택형 커플러는 제1 및 제2 타겟 큐비트들이 축퇴 된 경우에도 선택적 교차-공명 얽힘이 발생하도록 허용할 수 있다. 2중-접합 트랜스몬 큐비트들로 구성된 가장 가까운-이웃-연결된 양자 컴퓨팅 격자(예: 각 비주변 큐비트(each non-perimetral qubit)가 인접한 이웃들 4개 모두에 결합되는 경우)에서, 그러한 제1 및 제2 모드-선택형 커플러들은 3개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들로 선택적 교차-공명 얽힘이 발생하도록 허용할 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예들은 가장 가까운-이웃-연결된 양자 컴퓨팅 격자에서 선택적 교차-공명 얽힘을 구현하는 데 필요한 고유한 큐비트들의 세트들의 수를 감소시킬 수 있다. 고유한 큐비트들의 세트들 수의 이러한 감소는 양자 컴퓨팅 격자 내에서 발생하는 주파수 충돌들 가능성들을 그에 대응하여 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예들은 양자 컴퓨팅 시스템의 성능을 향상시킬 수 있으며(예를 들어, 타겟-기반 주파수 충돌들의 감소된 확률), 따라서 본 발명의 다양한 실시예들은 초전도 큐비트 제조 분야에서 구체적이고 가시적인 기술적 개선을 달성한다. [0044] The various embodiments of the present invention are mode-selective coupling for frequency collision reduction that is neither abstract, nor natural phenomenon, nor law of nature, and cannot be performed as a series of mental actions by humans. including new systems, architectures and/or technologies to facilitate Instead, various embodiments of the present invention include systems, architectures, and/or techniques to facilitate frequency collision reduction without requiring a corresponding reduction in grid connectivity. Frequency conflicts can negatively impact the performance of a quantum computing grid. Some techniques can reduce the likelihood of frequency collisions by reducing lattice connectivity (eg, by reducing the number of connections in a quantum computing lattice), but such low-degree lattices are more susceptible to errors. Various embodiments of the present invention can reduce the statistical probability of frequency collisions without reducing grid connectivity. Specifically, the control qubit can be coupled to the first target qubit by a first mode-selective coupler that can facilitate A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit (e.g., A suitable structure of such a first mode-selective coupler is disclosed herein). Similarly, the control qubit can be coupled to the second target qubit by a second mode-selective coupler that can facilitate B-mode coupling between the control qubit and the second target qubit (e.g., A suitable structure of such a second mode-selective coupler is disclosed herein). In various embodiments, the first and second mode-selective couplers may allow selective cross-resonant entanglement to occur even when the first and second target qubits are degenerate. In a nearest-neighbor-connected quantum computing lattice composed of double-junction transmon qubits (e.g., where each non-perimetral qubit is coupled to all four of its adjacent neighbors), such a The first and second mode-selective couplers may allow selective cross-resonance entanglement to occur with sets of three unique superconducting qubits. That is, various embodiments of the present invention may reduce the number of unique sets of qubits required to implement selective cross-resonant entanglement in a nearest-neighbor-connected quantum computing lattice. This reduction in the number of sets of unique qubits can correspondingly reduce the likelihood of frequency collisions occurring within the quantum computing lattice. Accordingly, various embodiments of the present invention can improve the performance of quantum computing systems (eg, reduced probability of target-based frequency collisions), and thus various embodiments of the present invention have specific applications in the field of superconducting qubit fabrication. and achieve tangible technical improvements.

[0045] 다양한 실시 예들에서, 본 발명의 개시의 도면은 예시적이고 비제한적일 뿐이며 반드시 스케일에 맞게 도시된 것은 아님을 이해해야 한다. [0045] In various embodiments, it should be understood that the drawings of the present disclosure are illustrative and non-limiting only and are not necessarily drawn to scale.

[0046] 도 1은 본 명세서에 기재된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있는 예시적인 비제한적 시스템(100)의 회로도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)를 포함할 수 있다. [0046] FIG. 1 shows a circuit diagram of an exemplary non-limiting system 100 that may facilitate A-mode coupling in accordance with one or more embodiments described herein. As shown, system 100 may include a double-junction transmon qubit 102 and a double-junction transmon qubit 104 .

[0047] 다양한 실시예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 커패시터(110)에 의해 션트되는 조셉슨 접합(106)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 또한 커패시터(112)에 의해 션트되는 조셉슨 접합(108)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 있어서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 조셉슨 접합(106)과 조셉슨 접합(108) 모두를 션트하는 커패시터(114)를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 커패시터 패드를 공유하도록 직렬로 결합된 2개의 단일-접합 트랜스몬 큐비트를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 구체적으로, 커패시터(110)에 의해 션트된 조셉슨 접합(106)은 제1 커패시터 패드 및 제2 커패시터 패드(도 1에 도시되지 않음)로부터 형성된 제1 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 제1 커패시터 패드 및 제2 커패시터 패드는 커패시터(110)을 형성하기 위해 조셉슨 접합(106)을 션트할 수 있다. 또한, 커패시터(112)에 의해 션트된 조셉슨 접합(108)은 제2 커패시터 패드 및 제3 커패시터 패드(도 1에 도시되지 않음)로부터 형성된 제2 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 제2 커패시터 패드 및 제3 커패시터 패드는 커패시터(112)를 형성하기 위해 조셉슨 접합(108)을 션트할 수 있다. 또한, 상기 제1 커패시터 패드 및 제3 커패시터 패드는 커패시터(114)를 형성하기 위해 조셉슨 접합(106) 및 조셉슨 접합(108) 모두를 션트할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 아래에서 논의하는 도 2에는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 물리적 구조가 보다 더 명확하게 묘사될 수 있다. [0047] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 may include a Josephson junction 106 shunted by a capacitor 110. In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 may also include a Josephson junction 108 shunted by a capacitor 112 . In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 may further include a capacitor 114 that shunts both the Josephson junction 106 and the Josephson junction 108 . In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 may be considered to include two single-junction transmon qubits coupled in series to share a capacitor pad. Specifically, Josephson junction 106 shunted by capacitor 110 can be considered a first single-junction transmon qubit formed from a first capacitor pad and a second capacitor pad (not shown in FIG. 1 ). In various embodiments, the first capacitor pad and the second capacitor pad may shunt Josephson junction 106 to form capacitor 110 . Josephson junction 108 shunted by capacitor 112 can also be considered a second single-junction transmon qubit formed from the second and third capacitor pads (not shown in FIG. 1). In various embodiments, the second capacitor pad and the third capacitor pad may shunt Josephson junction 108 to form capacitor 112 . Additionally, the first capacitor pad and the third capacitor pad may shunt both Josephson junction 106 and Josephson junction 108 to form capacitor 114 . In various embodiments, the physical structure of the double-junction transmon qubit 102 may be depicted more clearly in FIG. 2 discussed below.

[0048] 다양한 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 2개의 고유한 여기 모드들(two distinct excitation modes)을 지원할 수 있거나 및/또는 나타낼 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 이들 2개의 고유한 여기 모드들은 A-모드와 B-모드로 지칭될 수 있다. 다양한 실시 에들에서, A-모드는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 A-모드 전이 주파수와 연관될 수 있다. 유사하게, B-모드는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 B-모드 전이 주파수와 연관될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, A-모드 전이 주파수는 B-모드 전이 주파수와 고유할(distinct) 수 있거나 및/또는 동일하지 않을 수 있다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 A-모드 전이 주파수 및/또는 B-모드 전이 주파수는, 내재적 및/또는 의도하지 않은 프로세스 변경들에 따라, 제조 동안에 설정될 수 있고 및/또는 제어될 수 있다. [0048] In various examples, the double-junction transmon qubit 102 may support and/or exhibit two distinct excitation modes. In various embodiments, these two unique modes of excitation may be referred to as A-mode and B-mode. In various embodiments, the A-mode may be associated with the A-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 102 . Similarly, the B-mode may be associated with the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 102 . In various embodiments, the A-mode transition frequency may be distinct and/or not identical to the B-mode transition frequency. As will be appreciated by those skilled in the art, the A-mode transition frequency and/or B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 102 is set during fabrication, depending on inherent and/or unintended process changes. can be and/or controlled.

[0049] 일부 실시예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 A-모드 및/또는 B-모드로 인코딩될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)가 A-모드로 인코딩될 때, 2중-접합 트랜스몬 큐비트는 A-모드 전이 주파수를 나타낼 수 있고, B-모드 전이 주파수를 나타내는 것을 피할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)가 B-모드로 인코딩될 때, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 B-모드 전이 주파수를 나타낼 수 있고, A-모드 전이 주파수를 나타내는 것을 피할 수 있다. [0049] In some embodiments, the double-junction transmon qubit 102 may be encoded in A-mode and/or B-mode. In various embodiments, when the double-junction transmon qubit 102 is encoded in A-mode, the double-junction transmon qubit can represent an A-mode transition frequency and represents a B-mode transition frequency. can avoid In various embodiments, when the double-junction transmon qubit 102 is encoded in B-mode, the double-junction transmon qubit 102 may exhibit a B-mode transition frequency and an A-mode It is possible to avoid representing transition frequencies.

[0050] 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 당업자가 이해하는 바와 같이 단파 마이크로파 펄스들(short microwave pulses)에 의해 A-모드 및/또는 B-모드로 인코딩될 수 있다(예를 들어, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 A-모드에서 B-모드로 및/또는 B-모드에서 A-모드로 스위치 될 수 있다). [0050] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 may be encoded in A-mode and/or B-mode by short microwave pulses, as will be understood by those skilled in the art. (eg, the double-junction transmon qubit 102 can be switched from A-mode to B-mode and/or from B-mode to A-mode).

[0051] 다양한 실시예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 유사할 수 있다. 즉, 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 커패시터(120)에 의해 션트되는 조셉슨 접합(116)을 포함할 수 있다. 다양한 경우들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 또한 커패시터(122)에 의해 션트되는 조셉슨 접합(118)을 포함할 수 있다. 다양한 경우들에 있어서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 조셉슨 접합(116)과 조셉슨 접합(118) 모두를 션트하는 커패시터(124)를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 커패시터 패드를 공유하도록 직렬로 결합된 2개의 단일-접합 트랜스몬 큐비트를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 구체적으로, 커패시터(120)에 의해 션트된 조셉슨 접합(116)은 제1 커패시터 패드 및 제2 커패시터 패드(2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 제1 및 제2 커패시터 패드와는 별개이며, 도 1에는 도시되지 않음)로 형성된 제1 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 제1 커패시터 패드 및 제2 커패시터 패드는 커패시터(120)을 형성하기 위해 조셉슨 접합(116)을 션트할 수 있다. 또한, 커패시터(122)에 의해 션트된 조셉슨 접합(118)은 제2 커패시터 패드 및 제3 커패시터 패드(2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 제2 및 제3 커패시터 패드와는 별개이며, 도 1에는 도시되지 않음)로부터 형성된 제2 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 제2 커패시터 패드 및 제3 커패시터 패드는 커패시터(122)를 형성하기 위해 조셉슨 접합(118)을 션트할 수 있다. 또한, 상기 제1 커패시터 패드와 제3 커패시터 패드는 커패시터(124)를 형성하기 위해 조셉슨 접합(116)과 조셉슨 접합(118) 모두를 션트할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 아래에서 논의되는 도 2에서 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 물리적 구조가 보다 더 명확하게 묘사될 수 있다. [0051] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 104 may be similar to the double-junction transmon qubit 102. That is, in various embodiments, the double-junction transmon qubit 104 may include a Josephson junction 116 shunted by a capacitor 120 . In various cases, the double-junction transmon qubit 104 may also include a Josephson junction 118 shunted by a capacitor 122 . In various cases, the double-junction transmon qubit 104 may further include a capacitor 124 that shunts both Josephson junction 116 and Josephson junction 118 . In various embodiments, the double-junction transmon qubit 104 may be considered to include two single-junction transmon qubits coupled in series to share a capacitor pad. Specifically, the Josephson junction 116 shunted by the capacitor 120 is separate from the first and second capacitor pads of the double-junction transmon qubit 102 and the second capacitor pad. , not shown in FIG. 1) can be considered as a first single-junction transmon qubit formed. In various embodiments, the first capacitor pad and the second capacitor pad may shunt Josephson junction 116 to form capacitor 120 . Also, the Josephson junction 118 shunted by the capacitor 122 is separate from the second and third capacitor pads of the second and third capacitor pads of the double-junction transmon qubit 102; (not shown in Figure 1) can be considered as a second single-junction transmon qubit formed from In various embodiments, the second capacitor pad and the third capacitor pad may shunt Josephson junction 118 to form capacitor 122 . Additionally, the first capacitor pad and the third capacitor pad may shunt both Josephson junction 116 and Josephson junction 118 to form capacitor 124 . In various embodiments, the physical structure of the double-junction transmon qubit 104 may be more clearly depicted in FIG. 2 discussed below.

[0052] 다양한 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 2개의 고유한 여기 모드들을 지원할 수 있고 및/또는 나타낼 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 이들 2개의 고유한 여기 모드들은 A-모드와 B-모드로 지칭될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, A-모드는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 A-모드 전이 주파수와 연관될 수 있다. 유사하게, B-모드는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 B-모드 전이 주파수와 연관될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, A-모드 전이 주파수는 B-모드 전이 주파수에 대해 고유할 수 있거나 및/또는 동일하지 않을 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 A-모드 전이 주파수 및 B-모드 전이 주파수는 각각 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 A-모드 전이 주파수 및 B-모드 전이 주파수와 상이할 수 있거나 및/또는 동일하지 않을 수 있다. [0052] In various examples, the bi-junction transmon qubit 104 may support and/or exhibit two unique modes of excitation. In various embodiments, these two unique modes of excitation may be referred to as A-mode and B-mode. In various embodiments, the A-mode may be associated with the A-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 104 . Similarly, the B-mode may be associated with the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 104 . In various embodiments, the A-mode transition frequency may be unique and/or unequal to the B-mode transition frequency. In various embodiments, the A-mode transition frequency and the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 104 are the A-mode transition frequency and the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 102, respectively. It may be different and/or not the same as the mode transition frequency.

[0053] 일부 실시예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 유사하게, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)도 A-모드 및/또는 B-모드로 인코딩될 수 있다. 다양한 경우들에서, 당업자가 이해하는 바와 같이 단파 마이크로파 펄스를 A-모드 인코딩과 B-모드 인코딩 사이를 스위치 하는 데 사용할 수 있다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 A-모드 전이 주파수 및/또는 B-모드 전이 주파수는 고유의(inherent) 및/또는 의도하지 않은 프로세스 변경들에 따라 제조 중에 설정될 수 있고 및/또는 제어될 수 있다. [0053] Similar to double-junction transmon qubit 102, in some embodiments, double-junction transmon qubit 104 may also be encoded in A-mode and/or B-mode. . In various cases, a short wave microwave pulse can be used to switch between A-mode encoding and B-mode encoding, as will be appreciated by those skilled in the art. As will be appreciated by those skilled in the art, the A-mode transition frequency and/or B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 104 may be manufactured according to inherent and/or unintended process changes. can be set and/or controlled during

[0054] 다양한 실시예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 제1 모드-선택형 커플러(126)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)에 결합될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제1 모드-선택형 커플러(126)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 다시 말해, 제1 모드-선택형 커플러(126)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 A-모드 여기(excitation)가 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 A-모드 여기와 결합할 수 있도록 및/또는 얽힐 수 있도록 기능할 수 있고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 B-모드 여기는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 B-모드 여기와 결합할 수 없도록 및/또는 얽힐 수 없도록 기능할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 도시된 바와 같이, 제1 모드-선택형 커플러(126)는 커패시터(128)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 커패시터(128)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 미들 커패시터 패드(예:제2 커패시터 패드)를 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 미들 커패시터 패드(예: 제2 커패시터 패드)에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 커패시터(128)의 커패시턴스는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 션팅 커패시턴스(shunting capacitance) 값들보다 적을 수 있고(예를 들어, 커패시터(110)의 커패시턴스보다 적을 수 있고, 커패시터(112)의 커패시턴스보다 적을 수 있으며, 커패시터(114)의 커패시턴스보다 적을 수 있다), 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 션팅 커패시턴스 값보다 적을 수 있다(예를 들어, 커패시터(120)의 커패시턴스보다 적을 수 있고, 커패시터(122)의 커패시턴스보다 적을 수 있으며, 커패시터(124)의 커패시턴스보다 적을 수 있다). 다양한 실시 예들에서, 그러한 용량적 결합 구조는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 A-모드 결합을 용이하게 하는 동시에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 B-모드 결합을 방지할 수 있다. 다양한 예들에서, 제1 모드-선택형 커플러(126)의 구조는 아래에서 논의되는 도 2에서 보다 더 명확하게 도시될 수 있다. [0054] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 may be coupled to the double-junction transmon qubit 104 by a first mode-selective coupler 126. In various embodiments, the first mode-selective coupler 126 may facilitate A-mode coupling between the double-junction transmon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104. there is. In other words, the first mode-selective coupler 126 causes the A-mode excitation of the double-junction transmon qubit 102 to be different from the A-mode excitation of the double-junction transmon qubit 104. can function to couple and/or to be entangled, and the B-mode excitation of the double-junction transmon qubit 102 will couple with the B-mode excitation of the double-junction transmon qubit 104 and/or may function to be unentangled. In various embodiments, as shown, first mode-selective coupler 126 may include capacitor 128 . In various embodiments, the capacitor 128 connects the middle capacitor pad (eg, the second capacitor pad) of the double-junction transmon qubit 102 to the middle capacitor pad (eg, the second capacitor pad) of the double-junction transmon qubit 104. eg a second capacitor pad). In various embodiments, the capacitance of capacitor 128 may be less than shunting capacitance values of double-junction transmon qubit 102 (e.g., less than the capacitance of capacitor 110, , may be less than the capacitance of the capacitor 112, may be less than the capacitance of the capacitor 114), may be less than the value of the shunting capacitance of the double-junction transmon qubit 104 (e.g., the capacitor ( 120), may be less than the capacitance of the capacitor 122, and may be less than the capacitance of the capacitor 124). In various embodiments, such a capacitive coupling structure facilitates A-mode coupling between the double-junction transmon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104, while the double-junction B-mode coupling between the transmon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104 can be prevented. In various examples, the structure of first mode-selective coupler 126 may be shown more clearly than in FIG. 2 discussed below.

[0055] 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 컨트롤 큐비트로 기능할 수 있고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 타겟 큐비트로 기능할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 교차-공명 방향(a cross-resonance direction)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)로부터 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)까지 제1 모드-선택형 커플러(126)을 따라 진행된다(run along)고 한다. [0055] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 can function as a control qubit and the double-junction transmon qubit 104 can function as a target qubit. In various embodiments, a cross-resonance direction is the first mode-selective coupler 126 from the double-junction transmon qubit 102 to the double-junction transmon qubit 104. It is said to run along.

[0056] 도 2는 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따른 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있는 일례의 비제한적 시스템(200)의 블록도를 도시한다. 다양한 실시 예들에서, 도 2는 1에 도시된 회로를 구현할 수 있는 물리적 구조/아키텍처를 설명할 수 있다. [0056] FIG. 2 shows a block diagram of an example non-limiting system 200 that may facilitate A-mode coupling in accordance with one or more embodiments described herein. In various embodiments, FIG. 2 may describe a physical structure/architecture that may implement the circuit shown in 1 .

[0057] 다양한 실시 예들에서, 시스템(200)은 제1 모드-선택형 커플러(126)에 의해 함께 결합될 수 있는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 도 1은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 및 제1 모드-선택형 커플러(126)의 회로도를 도시한다. 반면에, 도 2는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 및 제1 모드-선택형 커플러(126)을 구현하는데 사용될 수 있는 물리적 구조 및/또는 아키텍처를 도시한다. [0057] In various embodiments, the system 200 includes a double-junction transmon qubit 102 and a double-junction transmon qubit (which may be coupled together by a first mode-selective coupler 126). 104) may be included. As described above, FIG. 1 shows circuit diagrams of the double-junction transmon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104 and the first mode-selective coupler 126 . On the other hand, FIG. 2 shows a physical structure and/or data that can be used to implement the double-junction transmon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104 and the first mode-selective coupler 126. shows the architecture.

[0058] 다양한 실시예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 조셉슨 접합(106), 조셉슨 접합(108), 엔드 커패시터 패드(202), 엔드 커패시터 패드(204) 및 미들 커패시터 패드(206)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 다양한 실시 예들에서, 엔드 커패시터 패드(202)는 조셉슨 접합(106)에 결합될 수 있다. 유사하게, 도시된 바와 같이, 미들 커패시터 패드(206)은 엔드 커패시터 패드(202), 조셉슨 접합(106) 및 미들 커패시터 패드(206)이 서로 직렬이 되도록 조셉슨 접합(106)에 결합될 수 있다. 다양한 실시 에들에서, 엔드 커패시터 패드(202)와 미들 커패시터 패드(206)은 조셉슨 접합(106)을 션트하는 것으로 간주될 수 있다. 즉, 엔드 커패시터 패드(202) 및 미들 커패시터 패드(206)은, 다양한 실시 예들에서, 공동으로 커패시터(110)을 형성 및/또는 기능할 수 있다. [0058] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 is a Josephson junction 106, a Josephson junction 108, an end capacitor pad 202, an end capacitor pad 204 and a middle capacitor pad. (206). As shown, in various embodiments, end capacitor pad 202 may be coupled to Josephson junction 106 . Similarly, as shown, middle capacitor pad 206 can be coupled to Josephson junction 106 such that end capacitor pad 202, Josephson junction 106 and middle capacitor pad 206 are in series with each other. In various embodiments, end capacitor pad 202 and middle capacitor pad 206 may be considered shunting Josephson junction 106 . That is, the end capacitor pad 202 and the middle capacitor pad 206 may jointly form and/or function as the capacitor 110 in various embodiments.

[0059] 도시된 바와 같이, 다양한 실시 예들에서, 조셉슨 접합(108)은 미들 커패시터 패드(206)에 결합될 수 있다. 유사하게, 도시된 바와 같이, 엔드 커패시터 패드(204)는 미들 커패시터 패드(206), 조셉슨 접합(108) 및 엔드 커패시터 패드(204)가 서로 직렬이 되도록 조셉슨 접합(108)에 결합될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 미들 커패시터 패드(206)와 엔드 커패시터 패드(204)는 조셉슨 접합(108)을 션트하는 것으로 간주될 수 있다. 즉, 미들 커패시터 패드(206)와 엔드 커패시터 패드(204)는, 다양한 실시 예들에서, 공동으로 커패시터(112)를 형성 및/또는 기능할 수 있다. As shown, in various embodiments, Josephson junction 108 may be coupled to middle capacitor pad 206 . Similarly, as shown, end capacitor pad 204 can be coupled to Josephson junction 108 such that middle capacitor pad 206, Josephson junction 108 and end capacitor pad 204 are in series with each other. In various embodiments, middle capacitor pad 206 and end capacitor pad 204 may be considered shunting Josephson junction 108 . That is, the middle capacitor pad 206 and the end capacitor pad 204 may jointly form and/or function as the capacitor 112 in various embodiments.

[0060] 도시된 바와 같이, 다양한 실시 예들에서, 엔드 커패시터 패드(202), 조셉슨 접합(106), 미들 커패시터 패드(206), 조셉슨 접합(108), 및 엔드 커패시터 패드(204)는 모두 서로 직렬이 되도록 함께 결합될 수 있다. 다양한 경우들에서, 엔드 커패시터 패드(202)와 엔드 커패시터 패드(204)는 조셉슨 접합(106) 및 조셉슨 접합(108) 모두를 션트하는 것으로 간주될 수 있다. 즉, 엔드 커패시터 패드(202)와 엔드 커패시터 패드(204)는, 다양한 실시 예들에서, 공동으로 커패시터(114)를 형성 및/또는 기능할 수 있다. [0060] As shown, in various embodiments, end capacitor pad 202, Josephson junction 106, middle capacitor pad 206, Josephson junction 108, and end capacitor pad 204 are all in series with each other. can be joined together so that In various cases, end capacitor pad 202 and end capacitor pad 204 may be considered to shunt both Josephson junction 106 and Josephson junction 108 . That is, the end capacitor pad 202 and the end capacitor pad 204 may jointly form and/or function as the capacitor 114 in various embodiments.

[0061] 다양한 실시 예들에서, 전술한 바와 같이, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 미들 커패시터 패드를 공유하는 2개의 직렬-결합 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 구체적으로, 엔드 커패시터 패드(202), 조셉슨 접합(106), 및 미들 커패시터 패드(206)은 제1 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 유사하게, 미들 커패시터 패드(206), 조셉슨 접합(108), 및 엔드 커패시터 패드(204)는 제1 단일-접합 트랜스몬 큐비트와 직렬인 제2 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 단일-접합 트랜스몬 큐비트와 제2 단일-접합 트랜스몬 큐비트는 미들 커패시터 패드(206)을 공유할 수 있다. [0061] In various embodiments, as described above, the double-junction transmon qubit 102 may be considered as two series-coupled single-junction transmon qubits that share a middle capacitor pad. Specifically, end capacitor pad 202, Josephson junction 106, and middle capacitor pad 206 can be considered as a first single-junction transmon qubit. Similarly, middle capacitor pad 206, Josephson junction 108, and end capacitor pad 204 can be considered as a second single-junction transmon qubit in series with the first single-junction transmon qubit. As shown, the first single-junction transmon qubit and the second single-junction transmon qubit may share a middle capacitor pad 206 .

[0062] 다양한 실시예들에서, 엔드 커패시터 패드(202), 미들 커패시터 패드(206), 및 엔드 커패시터 패드(204)는 양자 컴퓨팅 시스템(예를 들어, 니오븀(niobium)과 같은 모든 적합한 초전도 재료)에서 션팅 커패시터를 형성하기 위한 모든 적합한 재료로 구성될 수 있다. 도 2는 엔드 커패시터 패드(202), 미들 커패시터 패드(206) 및 엔드 커패시터 패드(204)가 동일한 재료로 구성되는 것으로 도시하지만, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 설명을 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 엔드 커패시터 패드(202), 미들 커패시터 패드(206) 및 엔드 커패시터 패드(204)는 서로 다른 재료를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 엔드 커패시터 패드(202), 미들 커패시터 패드(206), 및 엔드 커패시터 패드(204)는 모든 적합한 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. 도 2는 엔드 커패시터 패드(202)와 엔드 커패시터 패드(204)가 유사한 크기, 형상 및/또는 치수가 갖는 것으로 도시되어 있으나, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 설명을 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 상기 엔드 커패시터 패드(202)와 엔드 커패시터 패드(204)는 서로 다른 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 미들 커패시터 패드(206)은 도시된 바와 같이 H-모양을 나타낼 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 이러한 H-모양은 결합 목적을 위한 추가적인 표면적을 제공할 수 있다. 즉, 이러한 H-모양은, 어떤 경우에, 미들 캐패시터 패드(206)에 모든 다른 적합한 양자 컴퓨팅 컴포넌트 및/또는 회로를 결합(예를 들어, 용량 결합, 직접 결합 및/또는 기타)하기 위해 이용 가능한 미들 커패시터 패드(206)의 측면 표면적을 증가시킬 수 있다. 다양한 실시예들에서, 미들 커패시터 패드(206)은 모든 다른 적합한 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. [0062] In various embodiments, end capacitor pad 202, middle capacitor pad 206, and end capacitor pad 204 may be a quantum computing system (eg, any suitable superconducting material such as niobium). can be made of any suitable material for forming the shunting capacitor in 2 shows end capacitor pad 202, middle capacitor pad 206 and end capacitor pad 204 as being constructed of the same material, this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various embodiments, the end capacitor pad 202 , the middle capacitor pad 206 , and the end capacitor pad 204 may include different materials. In various embodiments, end capacitor pad 202, middle capacitor pad 206, and end capacitor pad 204 can have any suitable size, shape and/or dimension. 2 shows end capacitor pad 202 and end capacitor pad 204 as being of similar size, shape and/or dimensions, this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various embodiments, the end capacitor pad 202 and the end capacitor pad 204 may have different sizes, shapes, and/or dimensions. In various embodiments, middle capacitor pad 206 may exhibit an H-shape as shown. In various embodiments, this H-shape can provide additional surface area for bonding purposes. That is, this H-shape can be used to couple (eg, capacitively coupled, direct coupled and/or otherwise) any other suitable quantum computing components and/or circuitry to the middle capacitor pad 206, in any case. A side surface area of the middle capacitor pad 206 may be increased. In various embodiments, middle capacitor pad 206 can have any other suitable size, shape and/or dimension.

[0063] 위에서 언급한 바와 같이, 다양한 실시예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 A-모드 및 B-모드라는 2개의 고유한 여기 모드들(two distinct excitation modes)을 나타낼 수 있다. 다양한 실시 예들에서, A-모드 여기의 모드 구조(a mode structure of the A-mode excitation)는 엔드 커패시터 패드(202)의 브라이트 모드 컴포넌트(bright mode component), 미들 커패시터 패드(206)의 다크 모드 컴포넌트(dark mode component) 및 엔드 커패시터 패드(204)의 브라이트 모드 컴포넌트로 이루어질 수 있다. 다양한 실시 예들에서, B-모드 여기의 모드 구조는 엔드 커패시터 패드(202)의 다크 모드 컴포넌트, 미들 커패시터 패드(206)의 뉴트럴(neutral) 및/또는 제로 모드 컴포넌트(zero mode component), 엔드 커패시터 패드(204)의 브라이트 모드 컴포넌트로 이루어질 수 있다. [0063] As mentioned above, in various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 exhibits two distinct excitation modes, an A-mode and a B-mode. can In various embodiments, a mode structure of the A-mode excitation is a bright mode component of the end capacitor pad 202, a dark mode component of the middle capacitor pad 206 (dark mode component) and a bright mode component of the end capacitor pad 204. In various embodiments, the mode structure of B-mode excitation is a dark mode component of end capacitor pad 202, a neutral and/or zero mode component of middle capacitor pad 206, an end capacitor pad It can consist of the bright mode component of (204).

[0064] 다양한 실시예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 유사한 구조 및/또는 아키텍처를 나타낼 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 조셉슨 접합(116), 조셉슨 접합(118), 엔드 커패시터 패드(208), 엔드 커패시터 패드(210) 및 미들 커패시터 패드(212)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 다양한 실시 예들에서, 엔드 커패시터 패드(208)은 조셉슨 접합(116)에 결합될 수 있다. 유사하게, 도시된 바와 같이, 미들 커패시터 패드(212)는 엔드 커패시터 패드(208), 조셉슨 접합(116) 및 미들 커패시터 패드(212)가 서로 직렬이 되도록 조셉슨 접합(116)에 결합될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 엔드 커패시터 패드(208)과 미들 커패시터 패드(212)는 조셉슨 접합(116)을 션트하는 것으로 간주될 수 있다. 즉, 엔드 커패시터 패드(208)과 미들 커패시터 패드(212)는 다양한 실시 예들에서 공동으로 커패시터(120)을 형성 및/또는 기능할 수 있다. [0064] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 104 may exhibit a similar structure and/or architecture as the double-junction transmon qubit 102. In various embodiments, the double-junction transmon qubit 104 comprises a Josephson junction 116, a Josephson junction 118, an end capacitor pad 208, an end capacitor pad 210, and a middle capacitor pad 212. can include As shown, in various embodiments, end capacitor pad 208 may be coupled to Josephson junction 116 . Similarly, as shown, middle capacitor pad 212 can be coupled to Josephson junction 116 such that end capacitor pad 208, Josephson junction 116 and middle capacitor pad 212 are in series with each other. In various embodiments, end capacitor pad 208 and middle capacitor pad 212 may be considered to shunt Josephson junction 116 . That is, the end capacitor pad 208 and the middle capacitor pad 212 may jointly form and/or function as the capacitor 120 in various embodiments.

[0065] 도시된 바와 같이, 다양한 실시 예들에서, 조셉슨 접합(118)은 미들 커패시터 패드(212)에 결합될 수 있다. 유사하게, 도시된 바와 같이, 엔드 커패시터 패드(210)은 미들 커패시터 패드(212), 조셉슨 접합(118) 및 엔드 커패시터 패드(210)이 서로 직렬이 되도록 조셉슨 접합(118)에 결합될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 미들 커패시터 패드(212)와 엔드 커패시터 패드(210)은 조셉슨 접합(118)을 션트하는 것으로 간주될 수 있다. 즉, 미들 커패시터 패드(212)와 엔드 커패시터 패드(210)은 다양한 실시 예들에서 공동으로 커패시터(122)를 형성 및/또는 기능할 수 있다. As shown, in various embodiments, Josephson junction 118 may be coupled to middle capacitor pad 212 . Similarly, as shown, end capacitor pad 210 may be coupled to Josephson junction 118 such that middle capacitor pad 212, Josephson junction 118 and end capacitor pad 210 are in series with each other. In various embodiments, middle capacitor pad 212 and end capacitor pad 210 may be considered to shunt Josephson junction 118 . That is, the middle capacitor pad 212 and the end capacitor pad 210 may jointly form and/or function as the capacitor 122 in various embodiments.

[0066] 도시된 바와 같이, 다양한 실시 예들에서, 엔드 커패시터 패드(208), 조셉슨 접합(116), 미들 커패시터 패드(212), 조셉슨 접합(118) 및 엔드 커패시터 패드(210)은 모두 서로 직렬이 되도록 함께 결합될 수 있다. 다양한 경우들에서, 엔드 커패시터 패드(208)과 엔드 커패시터 패드(210)은 조셉슨 접합(116) 및 조셉슨 접합(118) 모두를 션트하는 것으로 간주될 수 있다. 즉, 엔드 커패시터 패드(208)과 엔드 커패시터 패드(210)은 다양한 실시 예들에서 공동으로 커패시터(124)를 형성 및/또는 기능할 수 있다. [0066] As shown, in various embodiments, end capacitor pad 208, Josephson junction 116, middle capacitor pad 212, Josephson junction 118 and end capacitor pad 210 are all in series with each other. can be combined together. In various cases, end capacitor pad 208 and end capacitor pad 210 may be considered to shunt both Josephson junction 116 and Josephson junction 118 . That is, the end capacitor pad 208 and the end capacitor pad 210 may jointly form and/or function as the capacitor 124 in various embodiments.

[0067] 다양한 실시 예들에서, 위에서 언급한 바와 같이, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 미들 커패시터 패드를 공유하는 2개의 직렬-결합 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 구체적으로, 엔드 커패시터 패드(208), 조셉슨 접합(116) 및 미들 커패시터 패드(212)는 제1 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 유사하게, 미들 커패시터 패드(212), 조셉슨 접합(118) 및 엔드 커패시터 패드(210)은 제1 단일-접합 트랜스몬 큐비트와 직렬인 제2 단일-접합 트랜스몬 큐비트로 간주될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 단일-접합 트랜스몬 큐비트와 제2 단일-접합 트랜스몬 큐비트는 미들 커패시터 패드(212)를 공유할 수 있다. [0067] In various embodiments, as noted above, the double-junction transmon qubit 104 may be considered as two series-coupled single-junction transmon qubits that share a middle capacitor pad. Specifically, end capacitor pad 208, Josephson junction 116, and middle capacitor pad 212 may be considered as a first single-junction transmon qubit. Similarly, middle capacitor pad 212, Josephson junction 118 and end capacitor pad 210 can be considered as a second single-junction transmon qubit in series with the first single-junction transmon qubit. As shown, the first single-junction transmon qubit and the second single-junction transmon qubit may share a middle capacitor pad 212 .

[0068] 다양한 실시 예들에서, 엔드 커패시터 패(208), 미들 커패시터 패드(212), 및 엔드 커패시터 패드(210)의 크기, 형상, 치수 및/또는 재료는 엔드 커패시터 패드(202), 미들 커패시터 패드(206), 및 엔드 커패시터 패드(204)에 대해 전술한 바와 같을 수 있다. [0068] In various embodiments, the size, shape, dimensions and/or material of the end capacitor pad 208, the middle capacitor pad 212, and the end capacitor pad 210 may vary from the end capacitor pad 202, the middle capacitor pad 210. 206, and as described above for the end capacitor pad 204.

[0069] 다양한 예에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 A-모드 여기의 모드 구조는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 A-모드 여기의 모드 구조와 관련하여 전술한 바와 같을 수 있다. 이와 유사하게, 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 B-모드 여기의 모드 구조는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 B-모드 여기의 모드 구조와 관련하여 전술한 바와 같을 수 있다. [0069] In various examples, the mode structure of the A-mode excitation of the double-junction transmon qubit 104 is described above with respect to the mode structure of the A-mode excitation of the double-junction transmon qubit 102. It can be like a bar. Similarly, in various embodiments, the mode structure of the B-mode excitation of the double-junction transmon qubit 104 is related to the mode structure of the B-mode excitation of the double-junction transmon qubit 102. Thus, it may be as described above.

[0070] 다양한 실시예들에서, 도시된 바와 같이, 제1 모드-선택형 커플러(126)는 커패시터 패드(214), 커패시터 패드(216) 및 트랜스미션 라인(transmission line)(218)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 커패시터 패드(214)는 미들 커패시터 패드(206)에 용량적으로 결합될 수 있고, 커패시터 패드(216)은 미들 커패시터 패드(212)에 용량적으로 결합될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 트랜스미션 라인(218)은 커패시터 패드(214)를 커패시터 패드(216)과 직접 결합할 수 있다. 다양한 경우들에서, 커패시터 패드(214), 커패시터 패드(216) 및 트랜스미션 라인(218)은 집합적으로 넷 커패시턴스(net capacitance)를 나타낼 수 있다. 즉, 커패시터 패드(214), 커패시터 패드(216) 및 트랜스미션 라인(218)은 다양한 경우들에서 집합적으로 커패시터(128)을 형성 및/또는 기능할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 커패시터(128)의 커패시턴스(예를 들어, 커패시터 패드(214), 커패시터 패드(216) 및 트랜스미션 라인(218)의 넷 커패시턴스)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 션팅 커패시턴스 값들보다 적을 수 있고(예를 들어, 커패시터(110)의 커패시턴스보다 적을 수 있고, 커패시터(112)의 커패시턴스보다 적을 수 있으며, 그리고 커패시터(114)의 커패시턴스보다 적을 수 있다), 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 션팅 커패시턴스 값들보다 적을 수 있다(예를 들어, 커패시터(120)의 커패시턴스보다 적을 수 있고, 커패시터(122)의 커패시턴스보다 적을 수 있으며, 그리고 커패시터(124)의 커패시턴스보다 적을 수 있다). [0070] In various embodiments, as shown, first mode-selective coupler 126 may include capacitor pad 214, capacitor pad 216 and transmission line 218. . In various embodiments, capacitor pad 214 can be capacitively coupled to middle capacitor pad 206 and capacitor pad 216 can be capacitively coupled to middle capacitor pad 212 . In various embodiments, transmission line 218 may directly couple capacitor pad 214 to capacitor pad 216 . In various cases, capacitor pad 214, capacitor pad 216 and transmission line 218 may collectively represent a net capacitance. That is, capacitor pad 214 , capacitor pad 216 , and transmission line 218 may collectively form and/or function as capacitor 128 in various cases. As mentioned above, the capacitance of capacitor 128 (e.g., the net capacitance of capacitor pad 214, capacitor pad 216, and transmission line 218) is equal to the double-junction transmon qubit 102 may be less than the shunting capacitance values of (e.g., less than the capacitance of capacitor 110, less than the capacitance of capacitor 112, and less than the capacitance of capacitor 114), and -may be less than shunting capacitance values of junction transmon qubit 104 (e.g., less than the capacitance of capacitor 120, less than the capacitance of capacitor 122, and less than the capacitance of capacitor 124) may be less than the capacitance).

[0071] 다양한 실시예들에서, 커패시터 패드(214) 및 커패시터 패드(216)은 양자 컴퓨팅 시스템에서 커패시터 및/또는 용량성 연결을 형성하기 위한 모든 적합한 재료로 구성될 수 있다(예를 들어, 니오븀과 같은 모든 적합한 초전도 재료). 도 2에는 커패시터 패드(214)와 커패시터 패드(216)는 동일한 재료로 구성되는 것으로 도시하였지만, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 설명을 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 커패시터 패드(214)와 커패시터 패드(216)은 상이한 재료를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 커패시터 패드(214) 및 커패시터 패드(216)은 모든 적합한 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. 도 2는 커패시터 패드(214)와 커패시터 패드(216)이 유사한 크기, 형상 및/또는 치수를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 설명을 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 상기 커패시터 패드(214)와 커패시터 패드(216)은 상이한 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 트랜스미션 라인(218)은 양자 컴퓨팅 시스템에 사용되는 모든 적합한 전도성 재료로 구성될 수 있다(예를 들어, 니오븀과 같은 모든 적합한 초전도 재료). 도 2는 트랜스미션 라인(218)이 직선인 것으로 도시하고 있으나, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 설명을 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 트랜스미션 라인(218)은 모든 적합한 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. [0071] In various embodiments, capacitor pad 214 and capacitor pad 216 may be composed of any suitable material for forming a capacitor and/or capacitive connection in a quantum computing system (eg niobium and any suitable superconducting material). Although capacitor pad 214 and capacitor pad 216 are shown in FIG. 2 as being composed of the same material, this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various embodiments, capacitor pad 214 and capacitor pad 216 may include different materials. In various embodiments, capacitor pad 214 and capacitor pad 216 can have any suitable size, shape and/or dimension. 2 shows capacitor pad 214 and capacitor pad 216 as having similar sizes, shapes and/or dimensions, this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various embodiments, the capacitor pad 214 and the capacitor pad 216 may have different sizes, shapes and/or dimensions. In various embodiments, transmission line 218 may be composed of any suitable conductive material used in a quantum computing system (eg, any suitable superconducting material such as niobium). Although FIG. 2 shows transmission line 218 as being straight, this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various embodiments, transmission line 218 can have any suitable size, shape and/or dimension.

[0072] 다양한 실시 예들에서, 제1 모드-선택형 커플러(126)은 도 2에 도시된 것과 다른 구조 및/또는 아키텍처를 가질 수 있다(예를 들어, 커패시터 패드(214), 커패시터 패드(216) 및 트랜스미션 라인(218)과 다른 컴포넌트를 가질 수 있다). 구체적으로, 다양한 실시예들에서, 제1 모드-선택형 커플러(126)은 미들 커패시터 패드(206)과 미들 커패시터 패드(212) 사이에 공면 도파관(coplanar waveguide)과 같은 넷 커패시턴스를 나타내는 모든 적합한 구조, 아키텍처 및/또는 양자 회로 컴포넌트일 수 있다. 즉, 제1 모드-선택형 커플러(126)는 미들 커패시터 패드(206)과 미들 커패시터 패드(212) 사이에서 커패시터로서 기능하는 및/또는, 그렇지 않으면 미들 커패시터 패드(206)을 미들 커패시터 패드(212)에 용량적으로 결합하는 모든 적합한 구조일 수 있다. [0072] In various embodiments, the first mode-selective coupler 126 may have a structure and/or architecture different from that shown in FIG. 2 (eg, capacitor pad 214, capacitor pad 216 and transmission line 218 and other components). Specifically, in various embodiments, first mode-selective coupler 126 is any suitable structure that exhibits net capacitance, such as a coplanar waveguide between middle capacitor pad 206 and middle capacitor pad 212; It may be an architectural and/or quantum circuit component. That is, first mode-selective coupler 126 functions as a capacitor between middle capacitor pad 206 and middle capacitor pad 212 and/or otherwise connects middle capacitor pad 206 to middle capacitor pad 212. It can be any suitable structure that capacitively binds to.

[0073] 다양한 실시 예들에서, 미들 커패시터 패드(206)과 미들 커패시터 패드(212) 사이의 전술한 바와 같은 넷 정전 용량 결합(net capacitive coupling)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 더욱이, 다양한 실시 예들에서, 미들 커패시터 패드(206)과 미들 커패시터 패드(212) 사이의 전술한 바와 같은 넷 정전 용량 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 B-모드 결합을 방지할 수 있다. [0073] In various embodiments, the net capacitive coupling as described above between the middle capacitor pad 206 and the middle capacitor pad 212 is coupled to the double-junction transmon qubit 102 and the 2 A-mode coupling between the middle-junction transmon qubits 104 can be facilitated. Moreover, in various embodiments, the net capacitive coupling as described above between the middle capacitor pad 206 and the middle capacitor pad 212 is a double-junction transmon qubit 102 and a double-junction transmon queue B-mode coupling between bits 104 can be prevented.

[0074] 도 3은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있는 일례의 비제한적 시스템(300)의 회로도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 시스템(300)은 전술한 바와 같이 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102) 및 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)를 포함할 수 있다. [0074] FIG. 3 shows a circuit diagram of an example non-limiting system 300 that may facilitate B-mode coupling in accordance with one or more embodiments described herein. As shown, system 300 may include a double-junction transmon qubit 102 and a double-junction transmon qubit 104 as described above.

[0075] 다양한 실시예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)에 결합될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 즉, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 B-모드 여기가 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 B-모드 여기와 결합할 수 있도록 및/또는 얽힐 수 있도록 기능할 수 있고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 A-모드 여기는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 A-모드 여기와 결합할 수 없도록 및/또는 얽힐 수 없도록 기능할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 도시된 바와 같이, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 커패시터(304)와 커패시터(306)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 커패시터(304)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 엔드 커패시터 패드(예: 제1 커패시터 패드)를 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 엔드 커패시터 패드(예: 제1 커패시터 패드)에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 커패시터(306)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 엔드 커패시터 패드(예: 제1 커패시터 패드)를 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 미들 커패시터 패드(예: 제2 커패시터 패드)에 용량적으로 결합할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 커패시터(304)의 커패시턴스는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 션팅 커패시턴스 값들보다 적을 수 있고(예를 들어, 커패시터(110)의 커패시턴스보다 적을 수 있고, 커패시터(112)의 커패시턴스보다 적을 수 있으며, 그리고 커패시터(114)의 커패시턴스보다 적을 수 있다), 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 션팅 커패시턴스 값들보다 적을 수 있다(예를 들어, 커패시터(110)의 커패시턴스보다 적을 수 있고, 커패시터(112)의 커패시턴스보다 적을 수 있으며, 그리고 커패시터(124)의 커패시턴스보다 적을 수 있다). 다양한 경우들에서, 커패시터(306)의 커패시턴스는 커패시터(304)의 커패시턴스의 절반일 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 그러한 용량성 결합 구조는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 B-모드 결합을 용이하게 하는 동시에 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 A-모드 결합을 방지할 수 있다. 다양한 예에서, 제2 모드-선택형 커플러(302)의 구조는 아래에서 논의되는 도 4에서 보다 더 명확하게 도시될 수 있다. [0075] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 may be coupled to the double-junction transmon qubit 104 by the second mode-selective coupler 302. In various embodiments, the second mode-selective coupler 302 can facilitate B-mode coupling between the double-junction transmon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104. . That is, the second mode-selective coupler 302 is such that the B-mode excitation of the double-junction transmon qubit 102 couples with the B-mode excitation of the double-junction transmon qubit 104. and/or capable of being entangled, such that A-mode excitation of the double-junction transmon qubit 102 cannot couple with A-mode excitation of the double-junction transmon qubit 104 and/or Alternatively, it may function so as not to be entangled. In various embodiments, as shown, the second mode-selective coupler 302 may include a capacitor 304 and a capacitor 306 . In various embodiments, the capacitor 304 connects the end capacitor pad (eg, the first capacitor pad) of the double-junction transmon qubit 102 to the end capacitor pad (eg, the first capacitor pad) of the double-junction transmon qubit 104. eg: the first capacitor pad). In various embodiments, the capacitor 306 connects an end capacitor pad (eg, a first capacitor pad) of the double-junction transmon qubit 102 to a middle capacitor pad (eg, a first capacitor pad) of the double-junction transmon qubit 104. eg a second capacitor pad). In various embodiments, the capacitance of capacitor 304 may be less than shunting capacitance values of double-junction transmon qubit 102 (e.g., less than the capacitance of capacitor 110, capacitor 112 ), and may be less than the capacitance of capacitor 114), and may be less than the shunting capacitance values of the double-junction transmon qubit 104 (e.g., the capacitance of capacitor 110). may be less than the capacitance, may be less than the capacitance of capacitor 112, and may be less than the capacitance of capacitor 124). In various cases, the capacitance of capacitor 306 may be half the capacitance of capacitor 304 . In various embodiments, such a capacitive coupling structure facilitates B-mode coupling between the double-junction transmon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104 while simultaneously forming a double-junction transmon qubit. A-mode coupling between the mon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104 can be prevented. In various examples, the structure of the second mode-selective coupler 302 may be shown more clearly than in FIG. 4 discussed below.

[0076] 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 컨트롤 큐비트로 기능할 수 있고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 타겟 큐비트로 기능할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 교차-공명 방향은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)으로부터 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)까지 제2 모드-선택형 커플러(302)를 따라 진행된다고 할 수 있다. [0076] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 can function as a control qubit and the double-junction transmon qubit 104 can function as a target qubit. In various embodiments, the cross-resonance direction can be said to run along the second mode-selective coupler 302 from the double-junction transmon qubit 102 to the double-junction transmon qubit 104. .

[0077] 도 4는 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따른 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있는 일례의 비제한적 시스템(400)의 블록도를 도시한다. 다양한 실시 예들에서, 도 4는 도 3에 도시된 회로를 구현할 수 있는 물리적 구조/아키텍처를 설명할 수 있다. [0077] Figure 4 shows a block diagram of an example non-limiting system 400 that may facilitate B-mode coupling in accordance with one or more embodiments described herein. In various embodiments, FIG. 4 may describe a physical structure/architecture that may implement the circuit shown in FIG. 3 .

[0078] 다양한 실시 예들에서, 시스템(400)은 전술한 바와 같이 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102) 및 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)를 포함할 수 있으며, 이들은 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 함께 결합될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 도 3은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102), 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 및 제2모드-선택형 커플러(302)의 회로도를 도시한다. 반면에, 도 4는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102), 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 및 제2모드-선택형 커플러(302)를 구현하는데 사용될 수 있는 물리적 구조 및/또는 아키텍처를 도시한다. [0078] In various embodiments, system 400 may include a double-junction transmon qubit 102 and a double-junction transmon qubit 104, as described above, which are in the second mode - can be coupled together by an optional coupler (302). As described above, FIG. 3 shows circuit diagrams of the double-junction transmon qubit 102 , the double-junction transmon qubit 104 and the second mode-selective coupler 302 . On the other hand, FIG. 4 shows a physical structure and/or a physical structure that can be used to implement the double-junction transmon qubit 102, the double-junction transmon qubit 104, and the second mode-selective coupler 302. shows the architecture.

[0079] 다양한 실시예들에서, 도시된 바와 같이, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(404), 커패시터 패드(408), 트랜스미션 라인(406) 및 트랜스미션 라인(410)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 커패시터 패드(402)는 엔드 커패시터 패드(202)에 용량적으로 결합될 수 있고, 커패시터 패드(404)는 엔드 커패시터 패드(210)에 용량적으로 결합될 수 있으며, 커패시터 패드(408)은 미들 커패시터 패드(212)에 용량적으로 결합될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 트랜스미션 라인(406)은 커패시터 패드(402)를 커패시터 패드(404)와 직접 결합할 수 있다. 다양한 경우에서, 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(404) 및 트랜스미션 라인(406)은 넷 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 즉, 커패시터 패드(402)와 커패시터 패드(404) 및 트랜스미션 라인(406)은 다양한 경우에 집합적으로 커패시터(304)를 형성 및/또는 기능할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 커패시터(304)의 커패시턴스(예: 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(404) 및 트랜스미션 라인(406)의 넷 커패시턴스)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 션팅 커패시턴스 값들보다 적을 수 있고(예를 들어, 커패시터(110)의 커패시턴스보다 적을 수 있고, 커패시터(112)의 커패시턴스보다 적을 수 있으며, 커패시터(114)의 커패시턴스보다 적을 수 있다), 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 션팅 커패시턴스 값보다 적을 수 있다(예를 들어, 커패시터(120)의 커패시턴스보다 적을 수 있고, 커패시터(122)의 커패시턴스보다 적을 수 있으며, 커패시터(124)의 커패시턴스보다 적을 수 있다). [0079] In various embodiments, as shown, second mode-selective coupler 302 includes capacitor pad 402, capacitor pad 404, capacitor pad 408, transmission line 406 and transmission line (410). In various embodiments, the capacitor pad 402 can be capacitively coupled to the end capacitor pad 202, the capacitor pad 404 can be capacitively coupled to the end capacitor pad 210, and the capacitor pad ( 408) may be capacitively coupled to the middle capacitor pad 212. In various embodiments, transmission line 406 can couple capacitor pad 402 directly with capacitor pad 404 . In various cases, capacitor pad 402, capacitor pad 404, and transmission line 406 may exhibit net capacitance. That is, capacitor pad 402 and capacitor pad 404 and transmission line 406 may collectively form and/or function as capacitor 304 in various instances. As mentioned above, the capacitance of capacitor 304 (e.g., the net capacitance of capacitor pad 402, capacitor pad 404, and transmission line 406) is equal to the shunting of double-junction transmon qubit 102. may be less than the capacitance values (e.g., less than the capacitance of capacitor 110, less than the capacitance of capacitor 112, less than the capacitance of capacitor 114), and a double-junction transformer. may be less than the value of the shunting capacitance of mon qubit 104 (e.g. less than the capacitance of capacitor 120, less than the capacitance of capacitor 122, less than the capacitance of capacitor 124) there is).

[0080] 다양한 실시 예들에서, 트랜스미션 라인(410)은 커패시터 패드(402)를 커패시터 패드(408)과 직접 결합할 수 있다. 다양한 경우들에서, 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(408) 및 트랜스미션 라인(410)는 넷 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 즉, 커패시터 패드(402)와 커패시터 패드(408) 및 트랜스미션 라인(410)은 다양한 경우들에서 집합적으로 커패시터(306)을 형성 및/또는 기능할 수 있다. 전술한 바와 같이, 커패시터(306)의 커패시턴스(예를 들어, 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(408) 및 트랜스미션 라인(410)의 넷 커패시턴스)는 커패시터(304)의 커패시턴스의 절반일 수 있다(예를 들어, 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(404) 및 트랜스미션 라인(406)의 넷 커패시턴스의 절반). [0080] In various embodiments, transmission line 410 may directly couple capacitor pad 402 with capacitor pad 408. In various cases, capacitor pad 402 , capacitor pad 408 and transmission line 410 may exhibit net capacitance. That is, capacitor pad 402 and capacitor pad 408 and transmission line 410 may collectively form and/or function as capacitor 306 in various cases. As noted above, the capacitance of capacitor 306 (e.g., the net capacitance of capacitor pad 402, capacitor pad 408, and transmission line 410) may be half the capacitance of capacitor 304 ( For example, half the net capacitance of capacitor pad 402, capacitor pad 404 and transmission line 406).

[0081] 다양한 실시예들에서, 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(404) 및 커패시터 패드(408)은 양자 컴퓨팅 시스템에서 커패시터 및/또는 용량 연결을 형성하기 위한 모든 적합한 재료로 구성될 수 있다(예를 들어, 니오븀과 같은 모든 적합한 초전도 재료). 도 4에는 커패시터 패드(402)와 커패시터 패드(404) 및 커패시터 패드(408)이 동일한 재료로 구성되는 것으로 도시되어 있지만, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 예시를 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 상기 커패시터 패드(402)와 커패시터 패드(404) 및 커패시터 패드(408)은 상이한 재료를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(404) 및 커패시터 패드(408)은 모든 적합한 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. 도 4에는 커패시터 패드(402)와 커패시터 패드(404) 및 커패시터 패드(408)이 유사한 크기, 형상 및/또는 치수가 갖는 것으로 도시되어 있으나, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 예시를 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(404) 및 커패시터 패드(408)은 상이한 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 트랜스미션 라인(406) 및 트랜스미션 라인(410)은 양자 컴퓨팅 시스템에 사용되는 모든 적합한 전도성 재료로 구성될 수 있다(예를 들어, 니오븀과 같은 모든 적합한 초전도 재료). 다양한 실시 예들에서, 트랜스미션 라인(406)과 트랜스미션 라인(410)은 상이한 재료를 포함할 수 있다. 도 4는 트랜스미션 라인(406)과 트랜스미션 라인(410)이 직선인 것으로 도시하지만, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 예시를 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 트랜스미션 라인(406) 및 트랜스미션 라인(410)은 모든 적합한 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. 도 4는 트랜스미션 라인(406)과 트랜스미션 라인(410) 모두가 커패시터 패드(402)에 결합된 것으로 도시하고 있으나, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 예시를 위한 것이다. 다양한 경우들에서, 커패시터 패드(402)는 트랜스미션 라인(406)에 결합될 수 있고 트랜스미션 라인(410)에는 결합되지 않을 수 있다(예를 들어, 그러한 경우에, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 엔드 커패시터 패드(202)에 용량적으로 결합되고 트랜스미션 라인(410)에 직접 결합되는 여기에 도시되지 않은 제4 커패시터 패드를 포함할 수 있다). 다양한 경우들에서, 커패시터 패드(402)는 트랜스미션 라인(410)에 결합될 수 있고 트랜스미션 라인(406)에는 결합되지 않을 수 있다(예를 들어, 그러한 경우에, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 엔드 커패시터 패드(202)에 용량적으로 결합되고 트랜스미션 라인(406)에 직접 결합되는 여기에 도시되지 않은 제4 커패시터 패드를 포함할 수 있다). [0081] In various embodiments, capacitor pad 402, capacitor pad 404, and capacitor pad 408 may be constructed of any suitable material for forming a capacitor and/or capacitive connection in a quantum computing system ( any suitable superconducting material, for example niobium). Although capacitor pad 402, capacitor pad 404 and capacitor pad 408 are shown in FIG. 4 as being constructed of the same material, this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various embodiments, the capacitor pad 402, the capacitor pad 404, and the capacitor pad 408 may include different materials. In various embodiments, capacitor pad 402, capacitor pad 404 and capacitor pad 408 can have any suitable size, shape and/or dimension. Although capacitor pad 402, capacitor pad 404 and capacitor pad 408 are shown in FIG. 4 as having similar sizes, shapes and/or dimensions, this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various embodiments, capacitor pad 402 , capacitor pad 404 and capacitor pad 408 may have different sizes, shapes and/or dimensions. In various embodiments, transmission line 406 and transmission line 410 may be constructed of any suitable conductive material used in a quantum computing system (eg, any suitable superconducting material such as niobium). In various embodiments, transmission line 406 and transmission line 410 may include different materials. Although FIG. 4 shows transmission line 406 and transmission line 410 as being straight, this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various embodiments, transmission line 406 and transmission line 410 can have any suitable size, shape and/or dimension. Although FIG. 4 shows both transmission line 406 and transmission line 410 coupled to capacitor pad 402, this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various cases, capacitor pad 402 may be coupled to transmission line 406 and not coupled to transmission line 410 (eg, in such case, second mode-selective coupler 302 may include a fourth capacitor pad, not shown here, capacitively coupled to the end capacitor pad 202 and coupled directly to the transmission line 410). In various cases, capacitor pad 402 may be coupled to transmission line 410 and not coupled to transmission line 406 (eg, in such case, second mode-selective coupler 302 may include a fourth capacitor pad, not shown here, that is capacitively coupled to the end capacitor pad 202 and directly coupled to the transmission line 406).

[0082] 다양한 실시예들에서, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 도 4에 도시된 것과 상이한 구조 및/또는 아키텍처를 가질 수 있다(예를 들어, 커패시터 패드(402), 커패시터 패드(404), 커패시터 패드(408), 트랜스미션 라인(406) 및 트랜스미션 라인(410)과는 다른 컴포넌트를 가질 수 있다). 구체적으로, 다양한 실시예들에서, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 공면 도파관과 같은 엔드 커패시터 패드(202)와 엔드 커패시터 패드(210) 사이에 제1 넷 커패시턴스를 나타내는 모든 적합한 구조, 아키텍처 및/또는 양자 회로 컴포넌트일 수 있고. 공면 도파관과 같이 엔드 커패시터 패드(202)와 미들 커패시터 패드(212) 사이에 제2 넷 커패시턴스를 나타낸다. 즉, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 엔드 커패시터 패드(202)와 엔드 커패시터 패드(210) 사이에서 제1 커패시터로서 기능하고 엔드 커패시터 패드(202)와 미들 커패시터 패드(212) 사이에서 제2 커패시터로서 기능하는 모든 적합한 구조일 수 있다. 즉, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 엔드 커패시터 패드(202)를 엔드 커패시터 패드(210)에 용량적으로 결합하고, 그렇지 않으면 엔드 커패시터 패드(202)를 미들 커패시터 패드(212)에 용량적으로 결합하는 모든 적합한 구조일 수 있다. [0082] In various embodiments, second mode-selective coupler 302 may have a different structure and/or architecture than that shown in FIG. 4 (eg, capacitor pad 402, capacitor pad 404 ), capacitor pad 408, transmission line 406 and transmission line 410 may have other components). Specifically, in various embodiments, second mode-selective coupler 302 can be any suitable structure, architecture, and structure that exhibits a first net capacitance between end capacitor pad 202 and end capacitor pad 210, such as a coplanar waveguide. /or can be a quantum circuit component. A second net capacitance is shown between the end capacitor pad 202 and the middle capacitor pad 212 like a coplanar waveguide. That is, the second mode-selective coupler 302 functions as a first capacitor between the end capacitor pad 202 and the end capacitor pad 210 and functions as a second capacitor between the end capacitor pad 202 and the middle capacitor pad 212. It may be any suitable structure that functions as a capacitor. That is, the second mode-selective coupler 302 capacitively couples the end capacitor pad 202 to the end capacitor pad 210 and otherwise capacitively couples the end capacitor pad 202 to the middle capacitor pad 212. It can be any suitable structure that combines with.

[0083] 다양한 실시 예들에서, 엔드 커패시터 패드(202)와 엔드 커패시터 패드(210) 사이의 전술한 바와 같은 제1 넷 용량성 결합 및 엔드 커패시터 패드(202)와 미들 커패시터 패드(212) 사이의 전술한 바와 같은 제2 넷 용량성 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있다. 더욱이, 다양한 실시 예들에서, 엔드 커패시터 패드(202)와 엔드 커패시터 패드(210) 사이의 전술한 바와 같은 제1 넷 용량성 결합 및 엔드 커패시터 패드(202)와 미들 커패시터 패드(212) 사이의 전술한 바와 같은 제2 넷 용량성 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104) 사이의 A-모드 결합을 방지할 수 있다. [0083] In various embodiments, the first net capacitive coupling as described above between the end capacitor pad 202 and the end capacitor pad 210 and the above between the end capacitor pad 202 and the middle capacitor pad 212 A second net capacitive coupling as described above may facilitate B-mode coupling between the double-junction transmon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104 . Moreover, in various embodiments, the first net capacitive coupling as described above between the end capacitor pad 202 and the end capacitor pad 210 and the aforementioned net capacitive coupling between the end capacitor pad 202 and the middle capacitor pad 212 A second net capacitive coupling such as can prevent A-mode coupling between the double-junction transmon qubit 102 and the double-junction transmon qubit 104.

[0084] 도 4는 제2 모드-선택형 커플러(302)가 엔드 캐패시터 패드(202)를 엔드 캐패시터 패드(210)에 용량적으로 결합할 수 있음을 도시하지만, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 예시를 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 모든 엔드 커패시터 패드(예: 엔드 커패시터(202) 및/또는 엔드 커패시터 패드(204))를 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 모든 엔드 커패시터 패드(예: 엔드 커패시터 패드(208) 및/또는 엔드 커패시터 패드(210))에 용량적으로 결합할 수 있다. 도 4는 제2 모드-선택형 커플러(302)가 엔드 커패시터 패드(202)를 미들 커패시터 패드(212)에 용량적으로 결합할 수 있음을 도시하지만, 이것은 제한하려는 것이 아니며 단지 예시를 위한 것이다. 다양한 실시 예들에서, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 모든 엔드 커패시터 패드를 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 미들 커패시터 패드(212)에 용량적으로 결합할 수 있으며, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)의 동일한 엔드 커패시터 패드가 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)의 엔드 커패시터 패드에 용량적으로 결합된다는 것을 조건으로 한다. [0084] Although FIG. 4 shows that the second mode-selective coupler 302 can capacitively couple the end capacitor pad 202 to the end capacitor pad 210, this is not intended to be limiting and is for illustrative purposes only. will be. In various embodiments, the second mode-selective coupler 302 connects all end capacitor pads (eg, end capacitor 202 and/or end capacitor pad 204) of the double-junction transmon qubit 102. may be capacitively coupled to all end capacitor pads of the double-junction transmon qubit 104 (eg, end capacitor pad 208 and/or end capacitor pad 210). 4 shows that the second mode-selective coupler 302 can capacitively couple the end capacitor pad 202 to the middle capacitor pad 212, but this is not limiting and is for illustrative purposes only. In various embodiments, the second mode-selective coupler 302 connects all end capacitor pads of the double-junction transmon qubit 102 to the middle capacitor pad 212 of the double-junction transmon qubit 104. , with the proviso that the same end capacitor pad of the double-junction transmon qubit 102 is capacitively coupled to the end capacitor pad of the double-junction transmon qubit 104. do.

[0085] 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102)는 컨트롤 큐비트로 기능할 수 있고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)는 타겟 큐비트로 기능할 수 있다. [0085] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 102 can function as a control qubit and the double-junction transmon qubit 104 can function as a target qubit.

[0086] 도 5는 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러를 용이하게 할 수 있는 일례의 비제한적 시스템(500)의 블록도를 도시한다. 다양한 실시 예들에서, 도 5는 제1 모드-선택형 커플러(126) 및 제2 모드-선택형 커플러(302)가 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하기 위해 컨트롤 큐비트에 다수의 타겟 큐비트를 함께 결합하도록 구현될 수 있는 방법을 도시할 수 있다. 5 shows a block diagram of an example non-limiting system 500 that may facilitate a mode-selective coupler for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein. In various embodiments, FIG. 5 shows that a first mode-selective coupler 126 and a second mode-selective coupler 302 couple a plurality of target qubits together to a control qubit to facilitate selective cross-resonant entanglement. It can show how it can be implemented to do so.

[0087] 다양한 실시예들에서, 시스템(500)은 컨트롤 큐비트(502), 제1 타겟 큐비트(504) 및 제2 타겟 큐비트(506)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 컨트롤 큐비트(502), 제1 타겟 큐비트(504) 및 제2 타겟 큐비트(506)은 전술한 바와 같이 2중-접합 트랜스몬 큐비트일 수 있다. 즉, 다양한 실시 예들에서, 컨트롤 큐비트(502)는 모두 직렬로 결합된 엔드 커패시터 패드(512), 조셉슨 접합(508), 미들 커패시터 패드(514), 조셉슨 접합(510) 및 엔드 커패시터 패드(516)을 포함할 수 있다. 비슷하게, 제1 타겟 큐비트(504)는 모두 직렬로 결합된 엔드 커패시터 패드(522), 조셉슨 접합(518), 미들 커패시터 패드(524), 조셉슨 접합(520) 및 엔드 커패시터 패드(526)를 포함할 수 있다. 유사하게, 제2 타겟 큐비트(506)은 모두 직렬로 결합된 엔드 커패시터 패드(532), 조셉슨 접합(528), 미들 커패시터 패드(534), 조셉슨 접합(530) 및 엔드 커패시터 패드(536)을 포함할 수 있다. [0087] In various embodiments, system 500 may include a control qubit 502, a first target qubit 504 and a second target qubit 506. In various embodiments, the control qubit 502, the first target qubit 504, and the second target qubit 506 may be double-junction transmon qubits as described above. That is, in various embodiments, the control qubit 502 includes an end capacitor pad 512, a Josephson junction 508, a middle capacitor pad 514, a Josephson junction 510, and an end capacitor pad 516 all coupled in series. ) may be included. Similarly, first target qubit 504 includes end capacitor pad 522, Josephson junction 518, middle capacitor pad 524, Josephson junction 520 and end capacitor pad 526 all coupled in series. can do. Similarly, the second target qubit 506 has an end capacitor pad 532, a Josephson junction 528, a middle capacitor pad 534, a Josephson junction 530, and an end capacitor pad 536 all coupled in series. can include

[0088] 위에서 언급한 바와 같이, 제1 타겟 큐비트(504)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트이기 때문에, A-모드 전이 주파수와 B-모드 전이 주파수를 모두 가질 수 있다. 유사하게, 제2 타겟 큐비트(506)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트이기 때문에, A-모드 전이 주파수와 B-모드 전이 주파수를 모두 가질 수 있다. [0088] As mentioned above, since the first target qubit 504 is a double-junction transmon qubit, it can have both an A-mode transition frequency and a B-mode transition frequency. Similarly, since the second target qubit 506 is a double-junction transmon qubit, it can have both an A-mode transition frequency and a B-mode transition frequency.

[0089] 다양한 경우들에서, 제1 타겟 큐비트(504) 및 제2 타겟 큐비트(506)은 축퇴될 수 있다(degenerate). 즉, 어떤 경우들에는, 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수가 제2 타겟 큐비트(506)의 A-모드 전이 주파수와 동일할 수 있고, 제1 타겟 큐비트(504)의 B-모드 전이 주파수가 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 동일할 수 있다. [0089] In various cases, the first target qubit 504 and the second target qubit 506 may degenerate. That is, in some cases, the A-mode transition frequency of the first target qubit 504 can be equal to the A-mode transition frequency of the second target qubit 506, and the first target qubit 504 The B-mode transition frequency of may be the same as the B-mode transition frequency of the second target qubit 506 .

[0090] 도시된 바와 같이, 다양한 실시예들에서, 컨트롤 큐비트(502)는 제1 모드-선택형 커플러(126)에 의해 제1 타겟 큐비트(504)에 결합될 수 있다. 즉, 제1 모드-선택형 커플러(126)은 미들 커패시터 패드(514)를 미들 커패시터 패드(524)에 용량적으로 결합할 수 있다. 또한 도시된 바와 같이, 다양한 실시예들에서, 컨트롤 큐비트(502)는 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 제2 타겟 큐비트(506)에 결합될 수 있다. 즉, 제2 모드-선택형 커플러(302)는 엔드 커패시터 패드(516)을 엔드 커패시터 패드(532)에 용량적으로 결합할 수 있고 엔드 커패시터 패드(516)을 미들 커패시터 패드(534)에 용량적으로 결합할 수 있다. 제1 모드-선택형 커플러(126)으로 인해, A-모드 결합은 컨트롤 큐비트(502)와 제1 타겟 큐비트(504) 사이에서 용이하게 될 수 있고, B-모드 결합은 컨트롤 큐비트(502)와 제1 타겟 큐비트(504) 사이에서 방지될 수 있다. 유사하게, 제2 모드-선택형 커플러(302)로 인해서, B-모드 결합은 컨트롤 큐비트(502)와 제2 타겟 큐비트(506) 사이에서 용이하게 될 수 있고, A-모드 결합은 컨트롤 큐비트(502)와 제2 타겟 큐비트(506) 사이에서 방지될 수 있다. As shown, in various embodiments, control qubit 502 may be coupled to first target qubit 504 by first mode-selective coupler 126 . That is, the first mode-selective coupler 126 may capacitively couple the middle capacitor pad 514 to the middle capacitor pad 524 . As also shown, in various embodiments, the control qubit 502 can be coupled to the second target qubit 506 by the second mode-selective coupler 302 . That is, the second mode-selective coupler 302 can capacitively couple the end capacitor pad 516 to the end capacitor pad 532 and capacitively couple the end capacitor pad 516 to the middle capacitor pad 534. can be combined Due to the first mode-selective coupler 126, A-mode coupling can be facilitated between the control qubit 502 and the first target qubit 504, and B-mode coupling can be achieved between the control qubit 502 ) and the first target qubit 504. Similarly, due to the second mode-selective coupler 302, B-mode coupling can be facilitated between the control qubit 502 and the second target qubit 506, and A-mode coupling can be achieved with the control queue between the bit 502 and the second target qubit 506 may be prevented.

[0091] 다양한 실시예들에서, 시스템(500)은, 제1 타겟 큐비트(504)와 제2 타겟 큐비트(506)이 축퇴될 수 있다는 사실에도 불구하고, 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 할 수 있다. 구체적으로, 다양한 경우들에서, 컨트롤 큐비트(502)는 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 동일한 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수는 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 동일하고, 제1 모드-선택형 커플러(126)은 컨트롤 큐비트(502)와 제1 타겟 큐비트(504) 사이의 A-모드 결합을 용이하게 할 수 있기 때문에, 컨트롤 큐비트(502)는 제1 타겟 큐비트(504)와 얽힐 수 있다. 그러한 경우에, 컨트롤 큐비트(502)는 제2 타겟 큐비트(506)과 얽히는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 이것은 마이크로파 펄스 및/또는 톤이 제2 타겟 큐비트(506)의 A-모드 전이 주파수와 동일한 주파수를 갖지만(예를 들어, 제1 타겟 큐비트(504) 및 제2 타겟 큐비트(506)은 축퇴될 수 있다), 제2 모드-선택형 커플러(302)는 컨트롤 큐비트(502)와 제2 타겟 큐비트(506) 사이의 A-모드 결합을 방지할 수 있기 때문이다. [0091] In various embodiments, system 500 facilitates selective cross-resonant entanglement, despite the fact that first target qubit 504 and second target qubit 506 may be degenerate. can do. Specifically, in various cases, control qubit 502 may be driven by a microwave pulse and/or tone having a frequency equal to the A-mode transition frequency of first target qubit 504 . The frequency of the microwave pulses and/or tones is equal to the A-mode transition frequency of the first target qubit 504, and the first mode-selective coupler 126 connects the control qubit 502 and the first target qubit ( 504, the control qubit 502 can be entangled with the first target qubit 504. It should be noted that in such a case, the control qubit 502 can avoid being entangled with the second target qubit 506 . This means that the microwave pulses and/or tones have the same frequency as the A-mode transition frequency of the second target qubit 506 (e.g., the first target qubit 504 and the second target qubit 506 are degenerate), because the second mode-selective coupler 302 can prevent A-mode coupling between the control qubit 502 and the second target qubit 506 .

[0092] 그 밖의 다양한 경우들에서, 컨트롤 큐비트(502)는 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 동일한 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 수 있다. 마이크로파 펄스 및/또는 톤의 주파수는 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 동일하고, 제2 모드-선택형 커플러(302)가 컨트롤 큐비트(502)와 제2 타겟 큐비트(506) 사이의 B-모드 결합을 용이하게 할 수 있기 때문에, 컨트롤 큐비트(502)는 제2 타겟 큐비트(506)과 얽힐 수 있다. 그러한 경우, 컨트롤 큐비트(502)는 제1 타겟 큐비트(504)와 얽히는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 이것은 마이크로파 펄스 및/또는 톤이 제1 타겟 큐비트(504)의 B-모드 전이 주파수와 동일한 주파수를 갖지만(예를 들어, 제1 타겟 큐비트(504) 및 제2 타겟 큐비트(506)은 축퇴될 수 있다), 제1 모드-선택형 커플러(126)은 컨트롤 큐비트(502)와 제1 타겟 큐비트(504) 사이의 B-모드 결합을 방지할 수 있기 때문이다. [0092] In various other cases, control qubit 502 may be driven by a microwave pulse and/or tone having a frequency equal to the B-mode transition frequency of second target qubit 506. The frequency of the microwave pulse and/or tone is equal to the B-mode transition frequency of the second target qubit 506, and the second mode-selective coupler 302 connects the control qubit 502 and the second target qubit ( 506, the control qubit 502 can be entangled with the second target qubit 506. It should be noted that in such a case, the control qubit 502 can avoid being entangled with the first target qubit 504 . This means that the microwave pulses and/or tones have the same frequency as the B-mode transition frequency of the first target qubit 504 (e.g., the first target qubit 504 and the second target qubit 506 do not degeneracy), since the first mode-selective coupler 126 can prevent B-mode coupling between the control qubit 502 and the first target qubit 504 .

[0093] 따라서, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 모드-선택형 커플러(126) 및 제2 모드-선택형 커플러(302)는, 축퇴 타겟들(degenerate targets)과도, 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하기 위해, 함께 작동 할 수 있다. 더욱이, 그러한 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하기 위해 자속 및/또는 감소된 연결성이 필요하지 않다. 위에서 언급한 바와 같이, 버스 공진기에 의해 결합된 단일-접합 트랜스몬 큐비트만을 채용하는 양자 컴퓨팅 격자는 축퇴된 타겟들이 관련될 때 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 할 수 없다. 이는 본 발명의 다양한 실시예들의 구체적이고 가시적인 기술적 이점들을 강조한다. [0093] Thus, as described above, the first mode-selective coupler 126 and the second mode-selective coupler 302, even with degenerate targets, to facilitate selective cross-resonance entanglement. , can work together. Moreover, magnetic flux and/or reduced connectivity is not required to facilitate such selective cross-resonant entanglement. As mentioned above, quantum computing lattices employing only single-junction transmon qubits coupled by bus resonators cannot facilitate selective cross-resonant entanglement when degenerate targets are involved. This highlights specific and tangible technical advantages of various embodiments of the present invention.

[0094] 도 6은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러를 용이하게 할 수 있는 일례의 비제한적 방법(600)의 플로차트를 도시한다. [0094] FIG. 6 shows a flowchart of an example non-limiting method 600 that may facilitate a mode-selective coupler for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein.

[0095] 다양한 실시예들에서, 동작(act)(602)은 컨트롤 큐비트(예: 502), 제1 타겟 큐비트(예: 504) 및 제2 타겟 큐비트(예: 506)를 형성하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 컨트롤 큐비트, 제1 타겟 큐비트 및 제2 타겟 큐비트는 2중-접합 트랜스몬 큐비트이다. 다양한 실시 예들에서, 컨트롤 큐비트, 제1 타겟 큐비트 및 제2 타겟 큐비트를 형성 및/또는 제조하기 위해 모든 적절한 마이크로-가공 및/또는 나노-가공 기술이 사용될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 제1 타겟 큐비트와 제2 타겟 큐비트는 축퇴될 수 있다(degenerate)(예를 들어, 제1 타겟 큐비트와 제2 타겟 큐비트는 동일한 A-모드 전이 주파수 및 동일한 B-모드 전이 주파수를 가질 수 있다). [0095] In various embodiments, act 602 forms a control qubit (eg 502), a first target qubit (eg 504) and a second target qubit (eg 506). wherein the control qubit, the first target qubit and the second target qubit are double-junction transmon qubits. In various embodiments, any suitable micro-machining and/or nano-machining technique may be used to form and/or fabricate the control qubit, the first target qubit and the second target qubit. In various embodiments, the first target qubit and the second target qubit can be degenerated (e.g., the first target qubit and the second target qubit have the same A-mode transition frequency and the same B-mode may have a transition frequency).

[0096] 다양한 실시 예들에서, 동작(604)은 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드(예: 514)를 제1 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드(예: 524)에 용량적으로 결합하는 단계를 포함할 수 있고, 이에 의해 컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 한다. [0096] In various embodiments, operation 604 may include capacitively coupling the middle capacitor pad of the control qubit (eg 514) to the middle capacitor pad of the first target qubit (eg 524). , thereby facilitating A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit.

[0097] 다양한 경우들에서, 동작(606)은 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드(예: 516)를 제2 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드(예: 532)에 용량적으로 결합하는 단계 및, 컨트롤 큐비트의 동일한 엔드 커패시터 패드를 제2 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드(예: 534)에 용량적으로 결합하는단계를 포함할 수 있으며, 이에 의해 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 한다. [0097] In various cases, operation 606 includes capacitively coupling an end capacitor pad of a control qubit (eg, 516) to an end capacitor pad of a second target qubit (eg, 532), and control capacitively coupling the same end capacitor pad of a qubit to the middle capacitor pad of a second target qubit (e.g., 534), whereby the B-between the control qubit and the second target qubit Facilitates mode coupling.

[0098] 다양한 실시예들에서, 동작(608)은 A-모드 여기 주파수(예: 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수)에 대응하는 제1 마이크로파 톤을 컨트롤 큐비트에 인가하는 단계를 포함할 수 있고, 이에 의해 제1 타겟 큐비트를 컨트롤 큐비트와 얽히게 하는 단계를 포함할 수 있다. [0098] In various embodiments, operation 608 applies a first microwave tone to the control qubit that corresponds to an A-mode excitation frequency (eg, an A-mode transition frequency of the first target qubit 504). , thereby entangling the first target qubit with the control qubit.

[0099] 다양한 실시예들에서, 동작(610)은 B-모드 여기 주파수(예: 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수)에 대응하는 제2 마이크로파 톤을 컨트롤 큐비트에 인가하는 단계를 포함할 수 있고, 이에 의해 제2 타겟 큐비트을 컨트롤 큐비트와 얽히게 하는 단계를 포함할 수 있다. [0099] In various embodiments, operation 610 applies a second microwave tone to the control qubit that corresponds to a B-mode excitation frequency (eg, a B-mode transition frequency of the second target qubit 506). , thereby entangling the second target qubit with the control qubit.

[00100] 도 7-8은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러들을 용이하게 할 수 있는 시스템의 예시적인, 비제한적인 시뮬레이션 결과의 그래프를 도시한다. 다양한 실시 예들에서, 도 7-8은 시스템(500)의 선택적 교차-공명 얽힘 반응(the selective cross-resonance entanglement behavior)을 도시한다. [00100] Figures 7-8 show graphs of exemplary, non-limiting simulation results of a system that may facilitate mode-selective couplers for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein. do. In various embodiments, FIGS. 7-8 illustrate the selective cross-resonance entanglement behavior of system 500.

[00101] 도 7은 그래프(702)와 그래프(704)를 도시한다. 다양한 실시 예들에서, 그래프(702)는 컨트롤 큐비트(502)가 마이크로파 펄스 및/또는 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 갖는 톤에 의해 구동될 때 제1 타겟 큐비트(504)의 진동 반응(oscillatory behavior)(예: Z-진동들(oscillations))을 나타낼 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 그래프(704)는 컨트롤 큐비트(502)가 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 제2 타겟 큐비트(506)의 진동 반응(예: Z-진동들)을 나타낼 수 있다. [00101] FIG. 7 shows graphs 702 and 704. In various embodiments, graph 702 shows a first signal when control qubit 502 is driven by a microwave pulse and/or a tone whose frequency matches the A-mode transition frequency of first target qubit 504 . An oscillatory behavior (eg, Z-oscillations) of the target qubit 504 may be represented. In various embodiments, graph 704 shows a second pulse when control qubit 502 is driven by a microwave pulse and/or tone having a frequency matching the A-mode transition frequency of first target qubit 504 . It can represent the vibrational response of the target qubit 506 (eg, Z-oscillations).

[00102] 그래프(702)에 도시된 바와 같이, 제1 타겟 큐비(504)는 컨트롤 큐비트(502)가 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 라비 진동들(Rabi oscillations)을 경험한다. 구체적으로, 제1 타겟 큐비트(504)는 컨트롤 큐비트(502)가 0 상태이고 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 진동 반응(706)을 나타낸다. 또한, 제1 타겟 큐비트(504)는 컨트롤 큐비트(502)가 1 상태이고 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 진동 반응(708)을 나타낸다. [00102] As shown in graph 702, first target qubit 504 is a microwave pulse whose control qubit 502 has a frequency matching the A-mode transition frequency of first target qubit 504. and/or experiences Rabi oscillations when driven by a tone. Specifically, the first target qubit 504 is activated when the control qubit 502 is in the 0 state and is driven by a microwave pulse and/or tone that matches the A-mode transition frequency of the first target qubit 504. Vibration response 706 is shown. Additionally, the first target qubit 504 oscillates when the control qubit 502 is in the 1 state and is driven by a microwave pulse and/or tone that matches the A-mode transition frequency of the first target qubit 504. Reaction 708 is shown.

[00103] 그래프(704)에 도시된 바와 같이, 제2 타겟 큐비트(506)은 컨트롤 큐비트(502)가 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 라비 진동들을 경험하지 않는다. 구체적으로, 제2 타겟 큐비트(506)은 컨트롤 큐비트(502)가 0 상태이고 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 진동 반응(710)을 나타낸다. 또한, 제2 타겟 큐비트(506)은 컨트롤 큐비트(502)가 1 상태이고 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 진동 반응(712)를 나타낸다. [00103] As shown in graph 704, the second target qubit 506 is a microwave whose frequency the control qubit 502 matches the A-mode transition frequency of the first target qubit 504. It does not experience Rabi vibrations when driven by a pulse and/or tone. Specifically, the second target qubit 506 is activated when the control qubit 502 is in the 0 state and is driven by a microwave pulse and/or tone matching the A-mode transition frequency of the first target qubit 504. Vibration response 710 is shown. Additionally, the second target qubit 506 vibrates when the control qubit 502 is in the 1 state and is driven by a microwave pulse and/or tone that matches the A-mode transition frequency of the first target qubit 504. Reaction 712 is indicated.

[00104] 따라서, 그래프(702)와 (704)에 도시된 바와 같이, 컨트롤 큐비트(502)가 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때, 제1 타겟 큐비트(504)는 라비 진동들을 나타낼 수 있고, 제2 타겟 큐비트(506)은 비-라비 진동 반응(non-Rabi oscillatory behavior)을 나타낼 수 있다. 즉, 제1 타겟 큐비트(504)는 컨트롤 큐비트(502)와 얽힐 수 있고, 제2 타겟 큐비트(506)은 컨트롤 큐비트(502)와 얽히는 것을 피할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 이러한 선택적 교차-공명 얽힘은 컨트롤 큐비트(502)을 제1 타겟 큐비트(504)에 결합하는 제1 모드-선택형 커플러(126)과 컨트롤 큐비트(502)를 제2 타겟 큐비트(506)에 결합하는 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 발생한다. 게다가, 이러한 선택적 교차-공명 얽힘은 제1 타겟 큐비트(504)와 제2 타겟 큐비트(506)이 축퇴될 수 있다는 사실에도 불구하고 가능할 수 있다. [00104] Thus, as shown in graphs 702 and 704, control qubit 502 responds to a microwave pulse and/or tone matching the A-mode transition frequency of first target qubit 504. When driven by , the first target qubit 504 may exhibit Rabi oscillations and the second target qubit 506 may exhibit a non-Rabi oscillatory behavior. That is, the first target qubit 504 can be entangled with the control qubit 502 and the second target qubit 506 can avoid being entangled with the control qubit 502 . In various embodiments, this selective cross-resonant entanglement causes the first mode-selective coupler 126 to couple the control qubit 502 to the first target qubit 504 and the control qubit 502 to the second target qubit. It is caused by the second mode-selective coupler 302 coupling to the qubit 506. Moreover, this selective cross-resonance entanglement may be possible despite the fact that the first target qubit 504 and the second target qubit 506 may be degenerate.

[00105] 도 8은 도 7과 유사하다. 도 8은 그래프(802)와 그래프(804)를 도시한다. 다양한 실시 예들에서, 그래프(802)는 컨트롤 큐비트(502)가 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 제1 타겟 큐비트(504)의 진동 반응(예: Z-진동들)을 나타낼 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 그래프(804)는 컨트롤 큐비트(502)가 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 제2 타겟 큐비트(506)의 진동 반응(예: Z-진동들)을 나타낼 수 있다. [00105] Figure 8 is similar to Figure 7. 8 shows graphs 802 and 804 . In various embodiments, graph 802 shows a first pulse when control qubit 502 is driven by a microwave pulse and/or tone having a frequency matching the B-mode transition frequency of second target qubit 506 . It can represent the vibrational response of the target qubit 504 (eg, Z-oscillations). In various embodiments, graph 804 shows a second pulse when control qubit 502 is driven by a microwave pulse and/or tone having a frequency matching the B-mode transition frequency of second target qubit 506 . It can represent the vibrational response of the target qubit 506 (eg, Z-oscillations).

[00106] 그래프(802)에 도시된 바와 같이, 제1 타겟 큐비트(504)는 컨트롤 큐비트(502)가 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 라비 진동들을 경험하지 않는다. 구체적으로, 제1 타겟 큐비트(504)는 컨트롤 큐비트(502)가 0 상태이고 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 진동 반응(806)을 나타낸다. 게다가, 제1 타겟 큐비트(504)는 컨트롤 큐비트(502)가 2 상태이고 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 진동 반응(808)을 나타낸다. [00106] As shown in graph 802, first target qubit 504 is a microwave whose control qubit 502 has a frequency matching the B-mode transition frequency of second target qubit 506. It does not experience Rabi oscillations when driven by a pulse and/or tone. Specifically, the first target qubit 504 is driven by a microwave pulse and/or tone that matches the B-mode transition frequency of the second target qubit 506 when the control qubit 502 is in the 0 state. Vibration response 806 is shown. Additionally, the first target qubit 504 oscillates when the control qubit 502 is in a two-state and is driven by a microwave pulse and/or tone that matches the B-mode transition frequency of the second target qubit 506. Reaction 808 is indicated.

[00107] 그래프(804)에 도시된 바와 같이, 제2 타겟 큐비트(506)은 컨트롤 큐비트(502)가 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 주파수를 갖는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 라비 진동들을 경험한다. 구체적으로, 제2 타겟 큐비트(506)은 컨트롤 큐비트(502)가 0 상태이고 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 진동 반응(810)을 나타낸다. 게다가, 제2 타겟 큐비트(506)은 컨트롤 큐비트(502)가 2 상태이고 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동될 때 진동 반응(812)을 나타낸다. [00107] As shown in graph 804, the second target qubit 506 is a microwave whose frequency the control qubit 502 matches the B-mode transition frequency of the second target qubit 506. It experiences Rabi vibrations when driven by a pulse and/or tone. Specifically, the second target qubit 506 is activated when the control qubit 502 is in the 0 state and is driven by a microwave pulse and/or tone matching the B-mode transition frequency of the second target qubit 506. Vibration response 810 is shown. Additionally, the second target qubit 506 oscillates when the control qubit 502 is in a two-state and is driven by a microwave pulse and/or tone that matches the B-mode transition frequency of the second target qubit 506. Reaction 812 is indicated.

[00108] 따라서, 그래프(802)와 (804)에 도시된 바와 같이, 컨트롤 큐비트(502)가 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 펄스 및/또는 톤에 의해 구동되는 경우, 제2 타겟 큐비트(506)은 라비 진동들을 나타낼 수 있고 제1 타겟 큐비트(504)는 비-라비 진동 반응을 나타낼 수 있다. 즉, 제2 타겟 큐비트(506)은 컨트롤 큐비트(502)와 얽힐 수 있고, 제1 타겟 큐비트(504)는 컨트롤 큐비트(502)와 얽히는 것을 피할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 이러한 선택적 교차-공명 얽힘은 컨트롤 큐비트(502)를 제1 타겟 큐비트(504)에 결합하는 제1 모드-선택형 커플러(126)과 컨트롤 큐비트(502)를 제2 타겟 큐비트(506)에 결합하는 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 일어난다. 또한, 이러한 선택적 교차-공명 얽힘은 제1 타겟 큐비트(504) 및 제2 타겟 큐비트(506)이 축퇴될 수 있다는 사실에도 불구하고 가능하게 될 수 있다. [00108] Thus, as shown in graphs 802 and 804, control qubit 502 responds to a microwave pulse and/or tone matching the B-mode transition frequency of second target qubit 506. When driven by , the second target qubit 506 can exhibit Rabbi vibrations and the first target qubit 504 can exhibit a non-Rabbi vibrational response. That is, the second target qubit 506 can be entangled with the control qubit 502 and the first target qubit 504 can avoid being entangled with the control qubit 502 . In various embodiments, this selective cross-resonance entanglement results in the first mode-selective coupler 126 coupling the control qubit 502 to the first target qubit 504 and the control qubit 502 to the second target qubit. This is caused by the second mode-selective coupler 302 coupling to the qubit 506. Moreover, this selective cross-resonance entanglement can be made possible despite the fact that the first target qubit 504 and the second target qubit 506 can be degenerate.

[00109] 도 9는 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러를 용이하게 할 수 있는 일례의 비제한적 양자 컴퓨팅 격자(900)의 블록도를 도시한다. 다양한 실시 예들에서, 도 9는 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하기 위해 제1 모드-선택형 커플러(126) 및 제2 모드-선택형 커플러(302)가 양자 컴퓨팅 격자 전체에 어떻게 구현될 수 있는지를 예시할 수 있다. [00109] FIG. 9 shows a block diagram of an example non-limiting quantum computing grid 900 that may facilitate a mode-selective coupler for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein. . In various embodiments, FIG. 9 illustrates how first mode-selective coupler 126 and second mode-selective coupler 302 can be implemented throughout a quantum computing grid to facilitate selective cross-resonant entanglement. can do.

[00110] 다양한 실시예들에서, 양자 컴퓨팅 격자(900)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 상기 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(102) 및/또는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(104)에 대해 전술한 바와 같이 구성될 수 있다. [00110] In various embodiments, quantum computing grid 900 may include double-junction transmon qubits 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916. In various embodiments, the double-junction transmon qubits 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916 are double-junction transmon qubits 102 and/or the double-junction transmon qubit 102. It may be configured as described above for the junction transmon qubit 104.

[00111] 다양한 실시 예들에서, 도시된 바와 같이, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)은 이웃하는 큐비트들, 즉, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902, 904, 912, 914)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)은 제2모드-선택형 커플러(302)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902)에 결합될 수 있고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)은 제1 모드-선택형 커플러(126)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904)에 결합될 수 있으며, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)는 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914)에 결합될 수 있고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)은 제1 모드-선택형 커플러(126)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(912)에 결합될 수 있다. 따라서, B-모드 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)와 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902) 사이에서 용이하게 될 수 있고, A-모드 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904) 사이에서 용이하게 될 수 있으며, B-모드 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914) 사이에서 용이하게 될 수 있고, A-모드 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(912) 사이에서 용이하게 될 수 있다. 유사하게, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(910)은 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904)에 결합될 수 있고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(910)은 제1 모드-선택형 커플러(126)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(906)에 결합될 수 있으며, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(910)은 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(913)에 결합될 수 있고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(910)은 제1 모드-선택형 커플러(126)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914)에 결합될 수 있다. 따라서, B-모드 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(910)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904) 사이에서 용이하게 될 수 있고, A-모드 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(910)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(906) 사이에서 용이하게 될 수 있으며, B-모드 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(910)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(916) 사이에서 용이하게 될 수 있고, A-모드 결합은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(910)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914) 사이에서 용이하게 될 수 있다.[00111] In various embodiments, as shown, a double-junction transmon qubit 908 is a neighboring qubit, i.e., double-junction transmon qubits 902, 904, 912, 914 ) can be combined. Specifically, the double-junction transmon qubit 908 may be coupled to the double-junction transmon qubit 902 by the second mode-selective coupler 302, and the double-junction transmon qubit 908 Bit 908 may be coupled to a double-junction transmon qubit 904 by a first mode-selective coupler 126, which is a second mode-selective transmon qubit 908. Coupler 302 may couple to a double-junction transmon qubit 914 , and double-junction transmon qubit 908 may be double-junction by a first mode-selective coupler 126 . may be coupled to the transmon qubit 912. Thus, B-mode coupling can be facilitated between the double-junction transmon qubit 908 and the double-junction transmon qubit 902, and A-mode coupling is a double-junction transmon qubit. Can be facilitated between the bit 908 and the double-junction transmon qubit 904, B-mode coupling is between the double-junction transmon qubit 908 and the double-junction transmon qubit ( 914), A-mode coupling can be facilitated between the double-junction transmon qubit 908 and the double-junction transmon qubit 912. Similarly, the double-junction transmon qubit 910 can be coupled to the double-junction transmon qubit 904 by the second mode-selective coupler 302, and the double-junction transmon qubit 904 Bit 910 can be coupled to a double-junction transmon qubit 906 by a first mode-selective coupler 126, which is a second mode-selective transmon qubit 910. The coupler 302 can be coupled to a double-junction transmon qubit 913, and the double-junction transmon qubit 910 can be coupled to a double-junction transmon qubit 910 by a first mode-selective coupler 126. may be coupled to the transmon qubit 914. Thus, B-mode coupling can be facilitated between the double-junction transmon qubit 910 and the double-junction transmon qubit 904, and A-mode coupling is a double-junction transmon qubit. Can be facilitated between the bit 910 and the double-junction transmon qubit 906, B-mode coupling is between the double-junction transmon qubit 910 and the double-junction transmon qubit ( 916), A-mode coupling can be facilitated between the double-junction transmon qubit 910 and the double-junction transmon qubit 914.

[00112] 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)은 4개의 타겟 큐비트들, 즉 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902, 904, 912, 914)을 갖는 컨트롤 큐비트로 간주될 수 있다. 유사하게, 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(910)도 4개의 타겟 큐비트들, 즉 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(904, 906, 914, 916)을 갖는 컨트롤 큐비트로 간주될 수 있다. [00112] In various embodiments, the double-junction transmon qubit 908 is a control queue having four target qubits, namely the double-junction transmon qubits 902, 904, 912, 914. can be considered as bits. Similarly, in various embodiments, the double-junction transmon qubit 910 is also a control queue with four target qubits, i.e., the double-junction transmon qubits 904, 906, 914, 916. can be considered as bits.

[00113] 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902, 904, 906)은 축퇴될 수 있다(degenerate). 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(908, 910)도 축퇴될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912, 914, 916)도 축퇴될 수 있다. 즉, 다양한 경우들에서, 양자 컴퓨팅 격자(900)은 5개의 고유한 세트들이 아닌 3개의 고유한 초전도 큐비트 세트들을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 제1 모드-선택형 커플러(126) 및 제2 모드-선택형 커플러(302)가 구현될 때, 그러한 3개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들은 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하기에 충분할 수 있다. [00113] In various embodiments, the double-junction transmon qubits 902, 904, 906 may degenerate. In various embodiments, double-junction transmon qubits 908 and 910 may also be degenerate. In various embodiments, the double-junction transmon qubits 912, 914, and 916 may also be degenerate. That is, in various cases, quantum computing grid 900 may include three unique sets of superconducting qubits rather than five unique sets. In various embodiments, when first mode-selective coupler 126 and second mode-selective coupler 302 are implemented, such sets of three unique superconducting qubits facilitate selective cross-resonance entanglement. It can be enough.

[00114] 다음의 예시를 고려한다. 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)가 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904)의 A-모드 전환 주파수와 일치하는 마이크로파 톤 및/또는 펄스로 구동된다고 가정한다. 그러한 경우에서, 마이크로파 톤 및/또는 펄스는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904)의 A-모드 전이 주파수와 일치하기 때문에 그리고, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)이 제1모드-선택형 커플러(126)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904)에 결합되기 때문에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽힐 수 있다. 그러한 경우에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽히는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 결국, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)는 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902)에 결합되고, 이는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902) 사이의 A-모드 결합을 방지할 수 있다. 더욱이, 그러한 경우에도, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912 및 914)도 또한 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽히게 되는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 결국, 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912 및 914)의 A-모드 전이 주파수 또는 B-모드 전이 주파수와 일치하지 않는 주파수를 갖게 된다(예를 들어, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912 및 914)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902 및 904)로 비축퇴(non-degenerate)될 수 있다). [00114] Consider the following example. Assume that the double-junction transmon qubit 908 is driven with a microwave tone and/or pulse that matches the A-mode switching frequency of the double-junction transmon qubit 904. In such a case, since the microwave tones and/or pulses match the A-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 904 and the double-junction transmon qubit 908 is the first mode- Since it is coupled to the double-junction transmon qubit 904 by the selectable coupler 126, the double-junction transmon qubit 904 can be entangled with the double-junction transmon qubit 908. . It should be noted that in such a case, the double-junction transmon qubit 902 can avoid being entangled with the double-junction transmon qubit 908. Eventually, the double-junction transmon qubit 908 is coupled to the double-junction transmon qubit 902 by the second mode-selective coupler 302, which is a double-junction transmon qubit ( 908) and the double-junction transmon qubit 902 can prevent A-mode coupling. Moreover, it should be noted that even in such a case, the double-junction transmon qubits 912 and 914 can also avoid becoming entangled with the double-junction transmon qubit 908. As a result, the microwave pulse and/or tone will have a frequency that does not match either the A-mode transition frequency or the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubits 912 and 914 (e.g., double-junction transmon qubits 912 and 914). -junction transmon qubits 912 and 914 may be non-degenerate into double-junction transmon qubits 902 and 904).

[00115] 대신에 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 톤 및/또는 펄스로 구동된다고 가정한다. 그러한 경우에, 마이크로파 톤 및/또는 펄스는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902)의 B-모드 전이 주파수와 일치하기 때문에, 그리고 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)이 제2모드-선택형 커플러(302)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902)에 결합되기 때문에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽힐 수 있다. 그러한 경우에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904)는 2중-접합 트랜스몬 큐비(908)과 얽히는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 결국, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)는 제1 모드-선택형 커플러(126)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904)에 결합되고, 이는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(904) 사이의 B-모드 결합을 방지할 수 있다. 더욱이, 그러한 경우에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912 및 914)도 또한 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽히게 되는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 결국, 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912 및 914)의 A-모드 전이 주파수 또는 B-모드 전이 주파수와 일치하지 않는 주파수를 갖게 된다(예를 들어, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912 및 914)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902 및 904)로 비축퇴(non-degenerate)될 수 있다). [00115] Assume instead that the double-junction transmon qubit 908 is driven with a microwave tone and/or pulse that matches the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 902. In that case, since the microwave tones and/or pulses match the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 902, and the double-junction transmon qubit 908 Because it is coupled to the double-junction transmon qubit 902 by the selectable coupler 302, the double-junction transmon qubit 902 can be entangled with the double-junction transmon qubit 908. . It should be noted that in such a case, the double-junction transmon qubit 904 can avoid being entangled with the double-junction transmon qubit 908 . Eventually, the double-junction transmon qubit 908 is coupled to the double-junction transmon qubit 904 by the first mode-selective coupler 126, which is a double-junction transmon qubit ( 908) and the double-junction transmon qubit 904 can prevent B-mode coupling. Moreover, it should be noted that in such a case, the double-junction transmon qubits 912 and 914 can also avoid becoming entangled with the double-junction transmon qubit 908. As a result, the microwave pulse and/or tone will have a frequency that does not match either the A-mode transition frequency or the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubits 912 and 914 (e.g., double-junction transmon qubits 912 and 914). -junction transmon qubits 912 and 914 may be non-degenerate into double-junction transmon qubits 902 and 904).

[00116] 대신에 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)이 2중-접합 트랜스몬 큐비트(912)의 A-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 톤 및/또는 펄스로 구동된다고 가정한다. 그러한 경우에, 마이크로파 톤 및/또는 펄스가 2중-접합 트랜스몬 큐비트(912)의 A-모드 전이 주파수와 일치하기 때문에, 그리고 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)이 제1모드-선택형 커플러(126)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(912)에 결합되기 때문에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(912)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽힐 수 있다. 그러한 경우에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽히는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 결국, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)는 제2 모드-선택형 커플러(302)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914)에 결합되고, 이는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914) 사이의 A-모드 결합을 방지할 수 있다. 더욱이, 그러한 경우에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902및 904)도 또한 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽히게 되는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 결국, 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902 및 904)의 A-모드 전이 주파수 또는 B-모드 전이 주파수와 일치하지 않는 주파수를 갖게 된다(예를 들어, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912 및 914)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902 및 904)로 비축퇴(non-degenerate)될 수 있다). [00116] Assume instead that the double-junction transmon qubit 908 is driven with a microwave tone and/or pulse matching the A-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 912. In that case, since the microwave tones and/or pulses match the A-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 912, and the double-junction transmon qubit 908 Because it is coupled to the double-junction transmon qubit 912 by the selectable coupler 126, the double-junction transmon qubit 912 can be entangled with the double-junction transmon qubit 908. . In such a case, it should be noted that the double-junction transmon qubit 914 can avoid being entangled with the double-junction transmon qubit 908. Eventually, the double-junction transmon qubit 908 is coupled to the double-junction transmon qubit 914 by the second mode-selective coupler 302, which is a double-junction transmon qubit ( 908) and the double-junction transmon qubit 914 to prevent A-mode coupling. Moreover, it should be noted that in such a case, the double-junction transmon qubits 902 and 904 can also avoid becoming entangled with the double-junction transmon qubit 908. As a result, the microwave pulse and/or tone will have a frequency that does not match either the A-mode transition frequency or the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubits 902 and 904 (e.g., -junction transmon qubits 912 and 914 may be non-degenerate into double-junction transmon qubits 902 and 904).

[00117] 대신에 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)가 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914)의 B-모드 전이 주파수와 일치하는 마이크로파 톤 및/또는 펄스로 구동된다고 가정한다. 그러한 경우에, 마이크로파 톤 및/또는 펄스가 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914)의 B-모드 전이 주파수와 일치하기 때문에, 그리고 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)이 제2모드-선택형 커플러(302)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914)에 결합되기 때문에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(914)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽힐 수 있다. 그러한 경우에 2중-접합 트랜스몬 큐비트(912)는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽히는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 결국, 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)는 제1 모드-선택형 커플러(126)에 의해 2중-접합 트랜스몬 큐비트(912)에 결합되고, 이는 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 2중-접합 트랜스몬 큐비트(912) 사이의 B-모드 결합을 방지할 수 있다. 더욱이, 그러한 경우에, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902및 904)도 또한 2중-접합 트랜스몬 큐비트(908)과 얽히게 되는 것을 피할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 결국, 마이크로파 펄스 및/또는 톤은 2중-접합 트랜스몬 큐비트(902 및 904)의 A-모드 전이 주파수 또는 B-모드 전이 주파수와 일치하지 않는 주파수를 갖게 된다(예를 들어, 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912 및 914)은 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902 및 904)로 비축퇴(non-degenerate)될 수 있다). [00117] Assume instead that the double-junction transmon qubit 908 is driven with a microwave tone and/or pulse matching the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 914. In that case, since the microwave tones and/or pulses match the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubit 914, and the double-junction transmon qubit 908 Because it is coupled to the double-junction transmon qubit 914 by the selectable coupler 302, the double-junction transmon qubit 914 can be entangled with the double-junction transmon qubit 908. . It should be noted that in such a case the double-junction transmon qubit 912 can avoid being entangled with the double-junction transmon qubit 908 . Eventually, the double-junction transmon qubit 908 is coupled to the double-junction transmon qubit 912 by the first mode-selective coupler 126, which is a double-junction transmon qubit ( 908) and the double-junction transmon qubit 912 can prevent B-mode coupling. Moreover, it should be noted that in such a case, the double-junction transmon qubits 902 and 904 can also avoid becoming entangled with the double-junction transmon qubit 908. As a result, the microwave pulses and/or tones will have a frequency that does not match either the A-mode transition frequency or the B-mode transition frequency of the double-junction transmon qubits 902 and 904 (e.g., the double-junction transmon qubits 902 and 904). Junction transmon qubits 912 and 914 may be non-degenerate into double-junction transmon qubits 902 and 904 .

[00118] 따라서, 위의 비제한적인 일례에 의해 도시된 바와 같이, 선택적 교차-공명 얽힘은 초전도 큐비트의 3개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들(예를 들어, 축퇴된 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(902, 904, 906)의 제1 세트; 축퇴된 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(908 및 910)의 제2 세트; 및 축퇴된 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(912, 914, 916)의 제3 세트)을 갖는 양자 컴퓨팅 격자(900)에서 용이하게 될 수 있다. 일반적인 5개의 고유한 세트들에 비해 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 하는데 더 적은 수의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들이 필요할 수 있기 때문에, 본 발명의 다양한 실시예들은 양자 컴퓨팅 격자(900)에서 발생하는 타겟-기반 주파수 충돌의 통계적 확률을 감소시킬 수 있다. [00118] Thus, as shown by the non-limiting example above, selective cross-resonant entanglement is a set of three unique superconducting qubits of a superconducting qubit (e.g., a degenerate double-junction trans a first set of mon qubits 902, 904, 906; a second set of degenerate double-junction transmon qubits 908 and 910; and degenerate double-junction transmon qubits ( A third set of 912, 914, 916) may be facilitated in the quantum computing grid 900. Because fewer unique sets of superconducting qubits may be needed to facilitate selective cross-resonance entanglement than the typical five unique sets, various embodiments of the present invention arise from quantum computing lattice 900. can reduce the statistical probability of a target-based frequency collision.

[00119] 다양한 실시 예들에서, 양자 컴퓨팅 격자(900)는 모든 적합한 수의 초전도 큐비트들을 포함할 수 있거나 및/또는 모든 적합한 형상 및/또는 방식으로 배열될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 양자 컴퓨팅 격자(900)는 모든 적절한 양자 컴퓨팅 기판(예: 실리콘 기판(silicon substrate)) 상에서 모든 적합한 나노 제조 및/또는 마이크로 제조 기술에 의해 제조될 수 있다. [00119] In various embodiments, quantum computing grid 900 may include any suitable number of superconducting qubits and/or may be arranged in any suitable shape and/or manner. In various embodiments, quantum computing grid 900 can be fabricated by any suitable nanofabrication and/or microfabrication technique on any suitable quantum computing substrate (eg, silicon substrate).

[00120] 도 10은 본 명세서에 설명된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 주파수 충돌 감소를 위한 모드-선택형 커플러들을 용이하게 할 수 있는 예시적인 비제한적 방법(1000)의 플로차트를 도시한다. [00120] FIG. 10 shows a flowchart of an example non-limiting method 1000 that may facilitate mode-selective couplers for frequency collision reduction in accordance with one or more embodiments described herein.

[00121] 다양한 실시예들에서, 동작(1002)은 컨트롤 큐비트(예: 502)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 다양한 경우들에서, 그러한 제공하는 단계는 모든 적합한 마이크로-제조 및/또는 나노-제조 기술에 의해 용이하게 될 수 있다. 다양한 경우들에서, 컨트롤 큐비트가 모든 적절한 양자 컴퓨팅 기판 상에 제공될 수 있다. [00121] In various embodiments, operation 1002 may include providing a control qubit (eg, 502). In various cases, such providing may be facilitated by any suitable micro-fabrication and/or nano-fabrication technique. In various cases, the control qubit can be provided on any suitable quantum computing substrate.

[00122] 다양한 경우들에서, 동작(1004)은 A-모드 결합을 용이하게 하는 제1 모드-선택형 커플러(예: 126)에 의해 컨트롤 큐비트를 제1 타겟 큐비트(예: 504)에 결합하는 단계를 포함할 수 있다. [00122] In various cases, operation 1004 couples the control qubit to a first target qubit (eg, 504) by a first mode-selective coupler (eg, 126) that facilitates A-mode coupling. steps may be included.

[00123] 다양한 실시 예들에서, 동작(1006)은 B-모드 결합을 용이하게 하는 제2 모드-선택형 커플러(예: 302)에 의해 컨트롤 큐비트를 제2 타겟 큐비트(예: 506)에 결합하는 단계를 포함할 수 있다. [00123] In various embodiments, operation 1006 couples the control qubit to a second target qubit (eg 506) by a second mode-selective coupler (eg 302) that facilitates B-mode coupling. steps may be included.

[00124] 다양한 실시예들에서, 동작(1008)은 A-모드 여기 주파수(예를 들어, 제1 타겟 큐비트(504)의 A-모드 전이 주파수)에 대응하는 제1 마이크로파 톤으로 컨트롤 큐비트를 구동하는 단계를 포함할 수 있고, 이에 의해 제1 타겟 큐비트을 컨트롤 큐비트와 얽히게 하는 단계를 포함할 수 있다. [00124] In various embodiments, operation 1008 directs the control qubit to a first microwave tone corresponding to the A-mode excitation frequency (eg, the A-mode transition frequency of the first target qubit 504). may include driving , thereby entangling the first target qubit with the control qubit.

[00125] 다양한 경우들에서, 동작(1010)은 B-모드 여기 주파수(예를 들어, 제2 타겟 큐비트(506)의 B-모드 전이 주파수)에 대응하는 제2 마이크로파 톤으로 컨트롤 큐비트를 구동하는 단계를 포함할 수 있고, 이에 의해 제2 타겟 큐비트를 컨트롤 큐비트와 얽히게 하는 단계를 포함할 수 있다. [00125] In various cases, operation 1010 directs the control qubit to a second microwave tone corresponding to a B-mode excitation frequency (eg, a B-mode transition frequency of the second target qubit 506). It may include driving, thereby entangling the second target qubit with the control qubit.

[00126] 본 명세서에 기술된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들은 양자 컴퓨팅 격자에서 2중-접합 트랜스몬 큐비트들 사이의 모드-선택형 결합을 제공할 수 있으며, 이는 교차-공명 게이트를 사용하여 심지어 축퇴된 타겟들도 독립적으로 구동할 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이 모드-선택형 커플러를 구현함으로써, 본 발명의 다양한 실시예들은 통상적인 5개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들보다는 최소 3개의 고유한 초전도 큐비트들의 세트들을 사용하여 가장 가까운-이웃-연결된 양자 컴퓨팅 격자를 생성할 수 있다. 고유한 큐비트들의 세트들 수의 이러한 감소는 양자 컴퓨팅 격자에서 발생하는 타겟-기반 주파수 충돌의 확률 및/또는 확산을 감소시킬 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 타겟 -기반 주파수 충돌의 억제 및/또는 감소는 멀티-큐비트 디바이스들의 생산 수율을 증가시키고 큐비트들 간의 누화(cross-talk) 수준을 감소시킬 수 있다. [00126] As described herein, various embodiments of the present invention may provide mode-selective coupling between double-junction transmon qubits in a quantum computing lattice, which uses a cross-resonance gate. So even degenerate targets can be driven independently. By implementing a mode-selective coupler as described herein, various embodiments of the present invention use sets of at least 3 unique superconducting qubits rather than the typical sets of 5 unique superconducting qubits to get to the nearest -Can create neighbor-connected quantum computing lattices. This reduction in the number of sets of unique qubits may reduce the probability and/or spread of target-based frequency collisions occurring in a quantum computing lattice. In various embodiments, suppression and/or reduction of target-based frequency collisions can increase the production yield of multi-qubit devices and reduce the level of cross-talk between qubits.

[00127] 다양한 실시 예들에서, 본 발명의 실시예들은 모든 적합한 수준의 격자 연결성을 채용하는 모든 적합한 양자 컴퓨팅 격자에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우들에서, 모든 비주변 큐비트들(non-perimetral qubits)이 8개의 이웃하는 큐비트들에 결합되는 다음-가장 가까운-이웃-연결 양자 컴퓨팅 격자를 고려할 수 있다. 그러한 경우에, 본 발명의 실시예들은 다음-가장 가까운-이웃 연결이 포함될 때 일반적인 9개의 고유한 세트들이 아닌, 5개의 고유한 큐비트들의 세트들로 선택적 교차-공명 얽힘을 용이하게 할 수 있다. [00127] In various embodiments, embodiments of the invention may be implemented in any suitable quantum computing grid employing any suitable level of grid connectivity. For example, in some cases, one can consider a next-nearest-neighbor-connected quantum computing lattice in which all non-perimetral qubits are coupled to eight neighboring qubits. In such cases, embodiments of the present invention may facilitate selective cross-resonance entanglement with sets of 5 unique qubits, rather than the usual 9 unique sets when next-nearest-neighbor connections are involved. .

[00128] 다양한 실시 예들에서, 본 발명의 실시예들은 튜닝 가능한 커플러 큐비트(tunable coupler qubits, "TCQs") 사이의 모드-선택형 결합을 통해 "TCQs"의 정사각형 격자에서 타겟-기반 주파수 충돌들을 감소시킬 수 있다. 상기 모드-선택형 결합은, 다양한 실시 예들에서, 교차-공명 얽힘 게이트가 하나의 유형의 여기 모드 사이에서 구동되도록 허용할 수 있다. [00128] In various embodiments, embodiments of the present invention reduce target-based frequency collisions in a square lattice of "TCQs" through mode-selective coupling between tunable coupler qubits ("TCQs"). can make it The mode-selective coupling may, in various embodiments, allow the cross-resonant entanglement gate to be driven between one type of excitation mode.

[00129] 다양한 실시 예들에서, 큐비트들의 격자에서 큐비트 충돌들을 억제하는 방법은 모든 적합한 격자 구성으로 배열되는 적어도 2개의 접합들을 갖는 튜닝 가능한 커플러 큐비트("TCQs")를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 제1 유형의 모드-선택형 결합을 통해 격자 내의 TCQ를 격자의 2개의 이웃한 TCQ들에 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은 제2 유형의 모드-선택형 결합을 통해 격자 내의 TCQ를 격자의 다른 2개의 이웃한 TCQ들에 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 제1 및 제2 유형의 모드-선택형 결합은 타겟-기반 주파수 충돌들을 피하기 위해 필요한 큐비트 주파수들의 세트를 줄일 수 있다. [00129] In various embodiments, a method of suppressing qubit collisions in a lattice of qubits includes providing tunable coupler qubits ("TCQs") having at least two junctions arranged in any suitable lattice configuration. can do. The method may further include coupling a TCQ in the lattice to two neighboring TCQs in the lattice via mode-selective coupling of a first type. The method may further include coupling a TCQ in the lattice to two other neighboring TCQs in the lattice via a second type of mode-selective coupling. In various embodiments, the first and second types of mode-selective coupling can reduce the set of qubit frequencies needed to avoid target-based frequency collisions.

[00130] 본 명세서에 설명된 다양한 실시예들에 대한 추가적인 맥락을 제공하기 위해, 도 11 및 후술하는 논의는 본 명세서에 기술된 실시예의 다양한 실시예들이 구현될 수 있는 적합한 컴퓨팅 환경(1100)에 대한 일반적인 설명을 제공하기 위한 것이다. 상기 실시예들은 하나 또는 그 이상의 컴퓨터에서 실행할 수 있는 컴퓨터 실행 가능 명령들의 일반적인 맥락에서 설명되었지만, 당업자는 실시예들이 또한 다른 프로그램 모듈들과 조합되고/되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로서 구현될수도 있다는 것을 인식할 것이다. [00130] To provide additional context for the various embodiments described herein, FIG. 11 and the discussion below refer to a suitable computing environment 1100 in which various embodiments of the embodiments described herein may be implemented. It is intended to provide a general description of Although the above embodiments have been described in the general context of computer executable instructions that can be executed on one or more computers, those skilled in the art will recognize that the embodiments may also be implemented in combination with other program modules and/or implemented as a combination of hardware and software. something to do.

[00131] 일반적으로, 프로그램 모듈들에는 특정 작업을 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴(routines), 프로그램, 컴포넌트(components), 데이터 구조 등이 포함된다. 더욱이, 당업자는 본 발명의 방법들이 단일-프로세서 또는 멀티프로세서 컴퓨터 시스템, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터(mainframe computers), 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 장치, 분산 컴퓨팅 시스템, 개인용 컴퓨터, 휴대용 컴퓨팅 디바이스(hand-held computing devices), 마이크로프로세서-기반 또는 프로그래밍 가능한 가전 제품 등을 포함하는 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실행될 수 있으며, 이들 각각은 하나 또는 그 이상의 관련 장치에 작동 가능하게 결합될 수 있음을 인식할 것이다.[00131] In general, program modules include routines, programs, components, data structures, etc. that perform specific tasks or implement specific abstract data types. Moreover, those skilled in the art will understand that the methods of the present invention can be applied to single-processor or multiprocessor computer systems, mini computers, mainframe computers, Internet of Things (IoT) devices, distributed computing systems, personal computers, portable computing devices. (hand-held computing devices), microprocessor-based or programmable consumer electronics, and the like, each of which may be operatively coupled to one or more related devices. will be.

[00132] 본 명세서에 도시된 실시예들은 또한 통신 네트워크를 통해 연결된 원격 처리 디바이스에 의해 특정 작업이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서도 실행될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 스토리지 디바이스 모두에 위치할 수 있다. [00132] Embodiments shown herein may also be practiced in distributed computing environments where certain tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. In a distributed computing environment, program modules may be located in both local and remote memory storage devices.

[00133] 컴퓨팅 디바이스는 일반적으로 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체(computer-readable storage media), 기계 판독 가능 스토리지 매체(machine-readable storage media) 및/또는 통신 매체(communications media)를 포함할 수 있는 다양한 매체를 포함하며, 두 용어는 본 명세서에서 다음과 같이 서로 다르게 사용된다. 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체 또는 기계 판독 가능 스토리지 매체는 컴퓨터에서 액세스할 수 있는 모든 사용 가능한 스토리지 매체일 수 있으며 휘발성 및 비휘발성 매체, 이동식 및 비이동식 매체를 모두 포함한다. 한 예를 들면(이에 한정되지는 않는다), 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체 또는 기계 판독 가능 스토리지 매체는 컴퓨터 판독 가능 또는 기계 판독 가능 명령, 프로그램 모듈, 구조적 데이터 또는 비구조적 데이터와 같은 정보를 저장하기 위한 어떠한 방법 또는 기술과 관련하여 구현될 수 있다. [00133] A computing device generally includes a variety of media, which may include computer-readable storage media, machine-readable storage media, and/or communications media. Including, the two terms are used differently in this specification as follows. Computer readable storage media or machine readable storage media can be any available storage media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. By way of example (but not limitation), a computer readable storage medium or machine readable storage medium may be any storage medium for storing information such as computer readable or machine readable instructions, program modules, structured data or unstructured data. It may be implemented in terms of a method or technique.

[00134] 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체는 임의 접근 기억 장치(random access memory, RAM), 읽기 전용 기억 장치(read only memory, ROM), 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 플래시 메모리(flash memory) 또는 기타 메모리 기술, 컴팩트 디스크 읽기 전용 기억 장치(compact disk read only memory, CD ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile disk, DVD), 블루레이 디스크(Blu-ray disc, BD) 또는 기타 광학 디스크 스토리지(other optical disk storage), 자기 카세트(magnetic cassettes), 자기 테이프(magnetic tape), 자기 디스크 저장(magnetic disk storage) 또는 기타 자기 저장 장치(other magnetic storage devices), 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drives) 또는 기타 솔리드 스테이트 저장 장치(other solid state storage devices), 또는 원하는 정보를 저장하는 데 사용할 수 있는 기타 유형 및/또는 비임시 매체(non-transitory media)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 본 명세서에서 저장, 메모리 또는 컴퓨터 판독 가능 매체에 적용되는 "유형" 또는 "비임시"라는 용어는 수식어로서 그 자체를 전파하는 일시적 신호만을 제외하고, 그 자체뿐만 아니라 모든 표준 저장, 메모리 또는 컴퓨터 판독 가능 매체에 대한 권리를 포기하지 않는 것으로 이해되어야 한다. [00134] A computer readable storage medium includes random access memory (RAM), read only memory (ROM), electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), flash memory or other memory technology, compact disk read only memory (CD ROM), digital versatile disk (DVD), Blu-ray disc , BD) or other optical disk storage, magnetic cassettes, magnetic tape, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, solid may contain solid state drives or other solid state storage devices, or other tangible and/or non-transitory media that may be used to store desired information; It is not limited to this. In this regard, the terms "tangible" or "non-temporary" as applied herein to storage, memory, or computer-readable media are used as modifiers to all standard storage, It should be understood that no waiver of rights in the memory or computer readable medium is intended.

[00135] 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체는 하나 또는 그 이상의 로컬 또는 원격 컴퓨팅 디바이스 , 예를 들어, 액세스 요청, 쿼리 또는 기다 다른 데이터 검색 프로토콜, 에 의해 액세스될 수 있으며, 매체에 의해 저장된 정보와 관련된 다양한 작업을 수행할 수 있다. [00135] A computer readable storage medium may be accessed by one or more local or remote computing devices, eg, access requests, queries, or other data retrieval protocols, and perform various operations related to information stored by the medium. can do.

[00136] 통신 매체는 일반적으로 변조된 데이터 신호(예: 반송파 또는 다른 전송 메커니즘)와 같은 데이터 신호에서 컴퓨터 판독 가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 구조적(structured) 또는 비구조적 데이터(unstructured data)를 구현하고, 임의의 정보 전달 또는 전송 매체를 포함한다. "변조 데이터 신호" 또는 신호들(signals)이라는 용어는 정보를 하나 또는 그 이상의 신호로 인코딩하는 방식으로 하나 또는 그 이상의 특성이 설정되거나 변경된 신호를 의미한다. 한 예를 들면(이에 한정되지는 않는다), 통신 매체에는 유선 네트워크 또는 직접 유선 연결(direct-wired connection)과 같은 유선 매체와 음향(acoustic), RF, 적외선 및 기타 무선 매체와 같은 무선 매체가 포함된다. [00136] Communication media generally includes computer readable instructions, data structures, program modules or other structured or unstructured data in a data signal such as a modulated data signal (eg, a carrier wave or other transport mechanism). and includes any information delivery or transmission medium. The term "modulated data signal" or signals means a signal that has one or more characteristics set or changed in such a way as to encode information into the one or more signals. By way of example (but not limitation), communication media includes wired media such as a wired network or direct-wired connection and wireless media such as acoustic, RF, infrared and other wireless media. do.

[00137] 도 11을 다시 참조하면, 본 명세서에 기술된 특징들의 다양한 실시예들을 구현하기 위한 예시적인 환경(1100)은 컴퓨터(1102), 프로세싱 유닛(processing unit)(1104)를 포함하는 컴퓨터(1102), 시스템 메모리(system memory)(1106) 및 시스템 버스(system bus)(1108)를 포함한다. 시스템 버스(1108)은 시스템 메모리(1106)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 시스템 컴포넌트를 프로세싱 유닛(1104)에 결합한다. 프로세싱 유닛(1104)는 다양한 상업적으로 이용 가능한 프로세서들 중 어느 것이든 될 수 있다. 듀얼 마이크로프로세서(Dual microprocessors) 및 다른 멀티프로세서 아키텍처도 또한 프로세싱 유닛(1104)로 사용될 수 있다. [00137] Referring again to FIG. 11, an exemplary environment 1100 for implementing various embodiments of the features described herein is a computer including a computer 1102, a processing unit 1104 ( 1102), a system memory 1106 and a system bus 1108. System bus 1108 couples system components to processing unit 1104 , including but not limited to system memory 1106 . Processing unit 1104 may be any of a variety of commercially available processors. Dual microprocessors and other multiprocessor architectures may also be used for the processing unit 1104.

[00138] 시스템 버스(1108)은 상업적으로 이용 가능한 다양한 버스 아키텍처들(bus architectures) 중 어느것이든 사용하여 메모리 버스(메모리 컨트롤러가 있거나 없음), 주변 장치 버스(peripheral bus) 및 로컬 버스(local bu)에 추가로 상호 연결할 수 있는 여러 유형의 버스 구조 중 어느 것일 수 있다. 시스템 메모리(1106)은 ROM(1110)과 RAM(1112)를 포함한다. 기본 입출력 체계(basic input/output system, BIOS)는 롬(ROM), 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치(erasable programmable read only memory, EPROM), 이이피 롬(EEPROM)과 같은 비휘발성 메모리에 저장될 수 있으며, BIOS는 시작 중과 같이 컴퓨터(1102) 내의 엘리멘트들(elements) 간에 정보를 전송하는 데 도움이 되는 기본 루틴을 포함한다. RAM(1112)는 또한 데이터 캐싱을 위한 정적 램(static RAM)과 같은 고속 램(high-speed RAM)을 포함할 수 있다. [00138] The system bus 1108 may include a memory bus (with or without a memory controller), a peripheral bus, and a local bus using any of a variety of commercially available bus architectures. It can be any of several types of bus structures that can be further interconnected. System memory 1106 includes ROM 1110 and RAM 1112 . The basic input/output system (BIOS) is stored in non-volatile memory such as ROM, erasable programmable read only memory (EPROM), and EEPROM. The BIOS includes basic routines that help transfer information between elements within the computer 1102, such as during startup. RAM 1112 may also include high-speed RAM, such as static RAM for data caching.

[00139] 컴퓨터(1102)는 내부 하드 디스크 드라이브(HDD)(1114)(예: EIDE, SATA), 하나 또는 그 이상의 외장 저장 장치(1116)(예: 자기 플로피 디스크 드라이브(magnetic floppy disk drive, FDD)(1116), 메모리 스틱(memory stick) 또는 플래시 드라이브 리더(flash drive reader), 메모리 카드 리더(memory card reader) 등) 및 드라이브(1120), 예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브, 광학 디스크 드라이브(optical disk drive)를 더 포함하며, 이는 CD-ROM 디스크, DVD, BD 등과 같은 디스크(1122)로부터 읽거나 쓸 수 있다. 그 대신에, 솔리드 스테이트 드라이브가 포함된 경우 디스크(1122)는 분리되지 않는 한 포함되지 않는다. 내부 HDD(1114)는 컴퓨터(1102) 내에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 내부 HDD(1114)는 적절한 섀시(chassis)(도시하지 않음)에서 외부에서 사용하도록 구성될 수도 있다. 또한, 환경(1100)에 도시되지 않았지만, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)는 HDD(1114)에 추가하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다. HDD(1114), 외장 저장 장치(들)(1116) 및 드라이브(1120)은 각각 HDD 인터페이스(1124), 외장 스토리지 디바이스 인터페이스(1126) 및 드라이브 인터페이스(1128)에 의해 시스템 버스(1108)에 연결될 수 있다. 외장 드라이브 구현을 위한 인터페이스(1124)는 유니버설 시리얼 버스(Universal Serial Bus, USB) 및 미국전기전자학회(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) 1394 인터페이스 기술 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 다른 외장 드라이브 연결 기술들은 본 명세서에 설명된 실시예들의 고려 범위내에 있다. [00139] Computer 1102 includes an internal hard disk drive (HDD) 1114 (eg, EIDE, SATA), one or more external storage devices 1116 (eg, magnetic floppy disk drive, FDD). ) 1116, memory stick or flash drive reader, memory card reader, etc.) and drives 1120, e.g., solid state drives, optical disk drives disk drive), which can read from or write to the disk 1122, such as a CD-ROM disk, DVD, BD, or the like. Alternatively, if a solid state drive is included, disk 1122 is not included unless removed. Although internal HDD 1114 is shown as being located within computer 1102, internal HDD 1114 may be configured for external use in a suitable chassis (not shown). Also, although not shown in environment 1100, a solid state drive (SSD) may be used in addition to or instead of HDD 1114. HDD 1114, external storage device(s) 1116, and drive 1120 may be connected to system bus 1108 by HDD interface 1124, external storage device interface 1126, and drive interface 1128, respectively. there is. The interface 1124 for external drive implementation may include at least one or both of Universal Serial Bus (USB) and Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 1394 interface technologies. Other external drive connection technologies are within the contemplation of the embodiments described herein.

[00140] 드라이브 및 관련 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체는 데이터, 데이터 구조, 컴퓨터 실행 가능 명령 등의 비휘발성 스토리지(nonvolatile storage)를 제공한다. 컴퓨터(1102)의 경우, 드라이브 및 스토리지 매체는 적절한 디지털 형식으로 모든 데이터의 저장을 수용한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체에 대한 설명은 각각의 스토리지 디바이스 유형을 지칭하는 것이지만, 현재 존재하거나 미래에 개발된 컴퓨터에 의해 판독 가능한 다른 유형의 스토리지 매체가 또한 예시적인 작동 환경에서 사용될 수 있다는 것은 당업자에 의해 이해되어야 하고, 더 나아가, 그러한 스토리지 매체는 본 명세서에 설명된 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령들을 포함할 수 있다. [00140] Drives and related computer readable storage media provide nonvolatile storage of data, data structures, computer executable instructions, and the like. In the case of computer 1102, drives and storage media accommodate storage of all data in an appropriate digital format. Although the descriptions of computer-readable storage media above refer to each type of storage device, it should be understood that other types of computer-readable storage media, currently existing or developed in the future, may also be used in the exemplary operating environment. and furthermore, such a storage medium may contain computer executable instructions for performing the methods described herein.

[00141] 운영 체제(1130), 하나 또는 그 이상의 애플리케이션(application) 프로그램(1132), 다른 프로그램 모듈(1134) 및 프로그램 데이터(1136)을 포함하는 다수의 프로그램 모듈이 드라이브 및 램(1112)에 저장될 수 있다. 운영 체제, 애플리케이션, 모듈 및/또는 데이터의 전부 또는 일부는 램(1112)에 캐시될 수도 있다. 본 명세서에 기술된 시스템들 및 방법들은 상업적으로 이용 가능한 다양한 운영 체제들 또는 운영 체제들의 조합을 이용하여 구현될 수 있다. [00141] A number of program modules, including an operating system 1130, one or more application programs 1132, other program modules 1134, and program data 1136 are stored in the drive and RAM 1112. It can be. All or part of the operating system, applications, modules and/or data may be cached in RAM 1112. The systems and methods described herein may be implemented using a variety of commercially available operating systems or combinations of operating systems.

[00142] 컴퓨터(1102)는 선택적으로 에뮬레이션 기술(emulation technologies)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하이퍼바이저(hypervisor)(도시하지 않음) 또는 다른 중재자(intermediary)는 운영 체제(1130)에 대한 하드웨어 환경을 에뮬레이트할 수 있으며, 에뮬레이트된 하드웨어는 도 11에 도시된 하드웨어와 선택적으로 다를 수 있다. 이러한 실시예에서, 운영 체제(1130)는 컴퓨터(1102)에서 호스트되는 다수의 VM 중 하나의 가상 머신(virtual machine)(VM)을 포함할 수 있다. 또한, 운영 체제(1130)은 애플리케이션(1132)를 위한 자바 런타임 환경(Java runtime environment) 또는 닷넷 프레임워크(.NET framework)와 같은 런타임 환경을 제공할 수 있다. 런타임 환경(Runtime environments)은 애플리케이션(1132)가 런타임 환경을 포함하는 임의의 운영 체제에서 실행될 수 있도록 하는 일관된 실행 환경이다. 유사하게, 운영 체제(1130)은 컨테이너를 지원할 수 있고, 애플리케이션(1132)는 예를 들어 코드, 런타임, 시스템 도구, 시스템 라이브러리 및 애플리케이션에 대한 설정을 포함하는 소프트웨어의 경량의(lightweight), 독립형의(standalone), 실행 가능한(executable) 패키지인 컨테이너의 형태일 수 있다. [00142] Computer 1102 may optionally include emulation technologies. For example, a hypervisor (not shown) or other intermediary may emulate a hardware environment for operating system 1130, and the emulated hardware may optionally differ from the hardware shown in FIG. can In such an embodiment, operating system 1130 may include a virtual machine (VM) of multiple VMs hosted on computer 1102 . In addition, the operating system 1130 may provide a runtime environment such as a Java runtime environment or a .NET framework for the application 1132 . Runtime environments are consistent execution environments that allow applications 1132 to run on any operating system that includes a runtime environment. Similarly, operating system 1130 can support containers, and applications 1132 are lightweight, standalone versions of software including, for example, code, runtimes, system tools, system libraries, and settings for applications. It can be in the form of a container, which is a standalone or executable package.

[00143] 또한, 컴퓨터(1102)는 신뢰 프로세싱 모듈(trusted processing module, TPM)과 같은 보안 모듈로 활성화될 수 있다. 예를 들어, TPM을 사용하는 경우 부팅 컴포넌트는 다음 부팅 컴포넌트를 해시하고(hash) 다음 부팅 컴포넌트를 로드하기 전에 결과가 보안 값과 일치할 때까지 기다린다. 이 프로세스는, 예를 들어 애플리케이션 실행 레벨 또는 운영 체제(OS) 커널 레벨(kernel level)에서 적용되는 컴퓨터(1102)의 코드 실행 스택(code execution stack)의 임의의 계층에서 수행될 수 있으므로 코드 실행의 모든 레벨에서 보안을 가능하게 한다. [00143] Computer 1102 may also be activated with a secure module, such as a trusted processing module (TPM). For example, with a TPM, the boot component hashes the next boot component and waits until the result matches the secure value before loading the next boot component. This process can be performed at any layer of the code execution stack of the computer 1102, applied, for example, at the application execution level or at the operating system (OS) kernel level, thereby reducing the complexity of code execution. Enable security at all levels.

[00144] 사용자는 하나 또는 그 이상의 유선/무선 입력 장치, 예를 들어 키보드(1138), 터치 스크린(1140) 및 마우스(1142)와 같은 포인팅 장치를 통해 컴퓨터(1102)에 명령 및 정보를 입력할 수 있다. 다른 입력 장치들(미도시)은 마이크, 적외선(infrared, IR) 리모콘, 무선 주파수(radio frequency, RF) 리모콘 또는 기타 리모콘, 조이스틱(joystick), 가상 현실 컨트롤러(virtual reality controller) 및/또는 가상 현실 헤드셋, 게임 패드, 스타일러스 펜(stylus pen), 카메라(들)과 같은 이미지 입력 장치(image input device), 제스처 센서 입력 장치(gesture sensor input device), 비전 움직임 센서 입력 장치(vision movement sensor input device), 감정 또는 얼굴 감지 장치(emotion or facial detection device), 지문 또는 홍채 스캐너(iris scanner)와 같은 생체 인식 입력 장치(biometric input device) 등을 포함할 수 있다. 입력 장치, 감정 또는 얼굴 감지 장치, 생체 인식 입력 장치, 예를 들어 지문 또는 홍채 스캐너 등. 이러한 입력 장치들과 다른 입력 장치들은 종종 시스템 버스(1108)에 결합될 수 있는 입력 장치 인터페이스(1144)를 통해 프로세싱 유닛(1104)에 연결되지만, 병렬 포트, IEEE 1394 시리얼 포트, 게임 포트, USB 포트, IR 인터페이스, 블루투스® 인터페이스 등과 같은 다른 인터페이스들로 연결할 수 있다. [00144] A user may enter commands and information into the computer 1102 through one or more wired/wireless input devices, such as a keyboard 1138, a touch screen 1140, and a pointing device such as a mouse 1142. can Other input devices (not shown) may include a microphone, an infrared (IR) remote control, a radio frequency (RF) remote control or other remote control, a joystick, a virtual reality controller and/or a virtual reality controller. Image input devices such as headsets, game pads, stylus pens, camera(s), gesture sensor input devices, vision movement sensor input devices , an emotion or facial detection device, a biometric input device such as a fingerprint or iris scanner, and the like. Input devices, emotion or face detection devices, biometric input devices such as fingerprint or iris scanners. These and other input devices are often connected to processing unit 1104 through input device interface 1144, which can be coupled to system bus 1108, but also includes a parallel port, IEEE 1394 serial port, game port, USB port , IR interface, Bluetooth® interface, etc.

[00145] 모니터(1146) 또는 다른 유형의 디스플레이 장치는 또한 비디오 어댑터(1148)과 같은 인터페이스를 통해 시스템 버스(1108)에 연결될 수 있다. 모니터(1146)에 더하여, 컴퓨터는 일반적으로 스피커, 프린터 등과 같은 다른 주변 출력 장치(도시하지 않음)를 포함한다. [00145] A monitor 1146 or other type of display device may also be connected to the system bus 1108 through an interface such as a video adapter 1148. In addition to the monitor 1146, computers typically include other peripheral output devices (not shown) such as speakers, printers, and the like.

[00146] 컴퓨터(1102)는 원격 컴퓨터(들)(1150)과 같은 하나 또는 그 이상의 원격 컴퓨터에 유선 및/또는 무선 통신을 통한 논리적 연결을 사용하여 네트워크 환경에서 작동할 수 있다. 원격 컴퓨터(들)(1150)은 워크스테이션, 서버 컴퓨터, 라우터, 개인용 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 마이크로프로세서 기반 엔터테인먼트 어플라이언스(microprocessor-based entertainment appliance), 피어 디바이스(peer device) 또는 기타 일반적인 네트워크 노드(network node)일 수 있으며, 일반적으로 컴퓨터(1102)와 관련하여 설명된 엘리멘트들 대부분 또는 전부를 포함하지만, 간결함을 위해 메모리/저장 장치(1152)만 도시되어 있다. 도시된 논리적 연결은 근거리 통신망(local area network, LAN)(1154) 및/또는 더 큰 네트워크(예: 광역 네트워크(wide area network, WAN)(1156))에 대한 유선/무선 연결을 포함한다. 이러한 LAN 및 WAN 네트워킹 환경은 사무실과 회사에서 흔히 볼 수 있으며 인트라넷(intranets)과 같은 전사적 컴퓨터 네트워크(facilitate enterprise-wide computer networks)를 용이하게 하며, 이 모든 것은 인터넷과 같은 글로벌 통신 네트워크에 연결할 수 있다. [00146] Computer 1102 may operate in a networked environment using logical connections via wired and/or wireless communications to one or more remote computers, such as remote computer(s) 1150. Remote computer(s) 1150 may be a workstation, server computer, router, personal computer, portable computer, microprocessor-based entertainment appliance, peer device, or other common network node. ), and generally includes most or all of the elements described in relation to computer 1102, although only memory/storage 1152 is shown for brevity. The illustrated logical connections include wired/wireless connections to a local area network (LAN) 1154 and/or a larger network (eg, a wide area network (WAN) 1156). These LAN and WAN networking environments are common in offices and businesses and facilitate facility enterprise-wide computer networks such as intranets, all of which can be connected to global communication networks such as the Internet. .

[00147] LAN 네트워킹 환경에서 사용할 경우, 컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신 네트워크 인터페이스 또는 어댑터(1158)을 통해 로컬 네트워크(1154)에 연결될 수 있다. 어댑터(1158)은 무선 모드에서 어댑터(1158)과 통신하기 위해 배치된 무선 액세스 포인트(wireless access point, AP)를 또한 포함할 수 있는 LAN(1154)에 대한 유선 또는 무선 통신을 용이하게 할 수 있다. [00147] When used in a LAN networking environment, the computer 1102 may be connected to the local network 1154 through a wired and/or wireless communication network interface or adapter 1158. Adapter 1158 may facilitate wired or wireless communication to LAN 1154, which may also include a wireless access point (AP) deployed to communicate with adapter 1158 in a wireless mode. .

[00148] WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 모뎀(1160)을 포함할 수 있거나 인터넷과 같이WAN(1156)을 통해 통신을 설정하기 위한 다른 수단을 통해 WAN(1156) 상의 통신 서버에 연결될 수 있다. 내부 또는 외부 및 유선 또는 무선 장치일 수 있는 모뎀(1160)은 입력 장치 인터페이스(1144)를 통해 시스템 버스(1108)에 연결될 수 있다. 네트워크 환경에서, 컴퓨터(1102) 또는 그 일부들에 대해 도시된 프로그램 모듈들은 원격 메모리/저장 장치(1152)에 저장될 수 있다. 도시된 네트워크 연결은 예시이며, 컴퓨터들 사이의 통신 링크를 설정하기 위한 다른 수단들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야한다. [00148] When used in a WAN networking environment, computer 1102 may include a modem 1160 or other means for establishing communications over WAN 1156, such as the Internet, to a communication server on WAN 1156. can be connected Modem 1160, which may be internal or external and a wired or wireless device, may be coupled to system bus 1108 through input device interface 1144. In a networked environment, program modules depicted on computer 1102 or portions thereof may be stored on remote memory/storage device 1152 . It should be understood that the network connections shown are exemplary and other means for establishing a communication link between computers may be used.

[00149] LAN 또는 WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 하나 또는 그 이상의 정보의 저장 또는 처리 측면을 제공하는 네트워크 가상 머신과 같이 위에서 설명한 바와 같은 외장 저장 장치(1116)에 추가되거나 또는 그 대신에 클라우드 스토리지 시스템 또는 다른 네트워크 기반 저장 시스템에 액세스할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터(1102)와 클라우드 스토리지 시스템 간의 연결은, 예를 들어 각각 어댑터(1158) 또는 모뎀(1160)에 의해, LAN(1154) 또는 WAN(1156)을 통해 설정될 수 있다. 컴퓨터(1102)를 관련 클라우드 스토리지 시스템에 연결하면, 외부 스토리지 인터페이스(1126)은 어댑터(1158) 및/또는 모뎀(1160)의 도움으로 다른 유형의 외부 스토리지처럼 클라우드 스토리지 시스템(cloud storage system)이 제공하는 스토리지를 관리할 수 있다. 예를 들어, 외부 스토리지 인터페이스(1126)은 클라우드 스토리지 소스(cloud storage sources)가 컴퓨터(1102)에 물리적으로 연결된 것처럼 클라우드 스토리지 소스에 대한 액세스를 제공하도록 구성될 수 있다.[00149] When used in a LAN or WAN networking environment, computer 1102 may be added to external storage device 1116 as described above, such as a network virtual machine that provides one or more storage or processing aspects of information, or its Instead, you can access a cloud storage system or other network-based storage system. In general, the connection between computer 1102 and the cloud storage system may be established via LAN 1154 or WAN 1156, for example by adapter 1158 or modem 1160, respectively. When computer 1102 is connected to an associated cloud storage system, external storage interface 1126 is provided by the cloud storage system just like any other type of external storage with the help of adapter 1158 and/or modem 1160. You can manage your storage. For example, external storage interface 1126 may be configured to provide access to cloud storage sources as if the cloud storage sources were physically connected to computer 1102 .

[00150] 컴퓨터(1102)는 프린터, 스캐너, 데스크톱 및/또는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 데이터 어시스턴트(portable data assistant), 통신 위성, 무선 탐지 가능한 태그와 관련된 모든 장비 또는 위치(예: 키오스크(kiosk), 신문 가판대(news stand), 가게 진열대, 등), 및 전화와 같은 무선 통신에서 작동 가능하게 배치된 임의의 무선 장치 또는 주체(entities)와 통신하도록 작동 가능할 수 있다. 여기에는 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi) 및 블루투스® 무선 기술이 포함될 수 있다. 따라서, 통신은 기존 네트워크와 같이 미리 정의된 구조이거나 적어도 두 장치 사이의 단순한 애드혹 통신(an ad hoc communication)일 수 있다. [00150] Computer 1102 is a printer, scanner, desktop and/or portable computer, portable data assistant, communications satellite, any equipment or location associated with a radio detectable tag (e.g., kiosk, newspaper). It may be operable to communicate with any wireless device or entity arranged operably in wireless communication, such as a news stand, store shelf, etc.), and a telephone. This may include Wireless Fidelity (Wi-Fi) and Bluetooth® wireless technologies. Thus, the communication may be a predefined structure like an existing network or simply an ad hoc communication between at least two devices.

[00151] 본 발명은 통합의 가능한 기술적 상세 수준에서 시스템, 방법, 장치 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 프로세서로 하여금 본 발명의 실시예를 수행하게 하기 위한 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령을 갖는 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체(또는 매체)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체는 명령 실행 디바이스에 의해 사용하기 위한 명령들을 보유하고 저장할 수 있는 유형적 디바이스일 수 있다. 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체는, 예를 들어, 전자 스토리지 디바이스, 자기 스토리지 디바이스, 광 스토리지 디바이스, 전자기 스토리지 디바이스, 반도체 스토리지 디바이스, 또는 이것들의 어떤 적절한 조합일 수 있으나, 이러한 예로 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체의 더 많은 구체적인 예들의 리스트(전체를 다 열거한 것은 아님)는 또한 다음을 포함할 수 있다. 즉, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 동적(dynamic) 또는 정적(static) 랜덤 억세스 메모리(random access memory, RAM), 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM), 소거가능 프로그램가능 읽기 전용 메모리(erasable programmable read-only memory, EPROM 또는 플래쉬 메모리), 자기 스토리지 디바이스(magnetic storage device), 휴대용 컴팩트 디스크 읽기 전용 메모리(portable compact disc read-only memory, CD-ROM), 디지털 다용도 디스크(digital versatile disk, DVD), 메모리 스틱, 플로피 디스크, 펀치-카드들 또는 기록된 명령들을 갖는 홈(groove)에서 볼록한 구조들과 같은 기계적으로 인코드된 디바이스, 및 앞서 열거한 것들의 어떤 적절한 조합을 포함할 수 있다. 여기서 사용되는 것과 같이, 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체는, 무선 전파(radio waves) 또는 다른 자유롭게 전파되는 전자기파, 도파관 또는 다른 전송 매질을 통해 전파되는 전자기파(예컨대, 광섬유 케이블을 통과하는 광 펄스), 또는 와이어를 통해 전송되는 전기적 신호와 같은 일시적인 신호들 그 자체로 해석되는 것은 아니다.[00151] The present invention may be a system, method, apparatus and/or computer program product at a possible technical level of integration. A computer program product may include a computer readable storage medium (or medium) having computer readable program instructions for causing a processor to perform an embodiment of the invention. A computer readable storage medium may be a tangible device capable of holding and storing instructions for use by an instruction execution device. A computer-readable storage medium may be, for example, but not limited to, an electronic storage device, a magnetic storage device, an optical storage device, an electromagnetic storage device, a semiconductor storage device, or any suitable combination thereof. A list (not exhaustive) of more specific examples of computer readable storage media may also include: That is, portable computer diskettes, hard disks, dynamic or static random access memory (RAM), read-only memory (ROM), erasable programmable read-only memory (erasable programmable read-only memory (EPROM or flash memory), magnetic storage device, portable compact disc read-only memory (CD-ROM), digital versatile disk (DVD) ), mechanically encoded devices such as memory sticks, floppy disks, punch-cards, or convex structures in grooves with written instructions, and any suitable combination of the foregoing. As used herein, computer readable storage media refers to radio waves or other freely propagating electromagnetic waves, electromagnetic waves propagating through a waveguide or other transmission medium (e.g., pulses of light passing through a fiber optic cable), or wires Transient signals, such as electrical signals transmitted through

[00152] 여기에 설명되는 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들은, 예를 들어, 인터넷, 근거리 통신망, 광역 통신망 및/또는 무선 통신망과 같은 통신망을 통해 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체로부터 각각의 컴퓨팅/처리 디바이스들로, 또는 내부 컴퓨터 또는 외부 스토리지 디바이스로 다운로드될 수 있다. 네트워크는 동선 전송 케이블, 광 전송 섬유, 무선 전송, 라우터, 방화벽, 스위치, 게이트웨이 컴퓨터 및/또는 엣지(edge) 서버를 포함할 수 있다. 각각의 컴퓨팅/처리 디바이스에서 네트워크 어댑터 카드 또는 네트워크 인터페이스는, 각각의 컴퓨팅/처리 디바이스 내 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체에 저장하기 위해 네트워크로부터 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들을 수신하고 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들을 전송한다. 본 발명의 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들은 어셈블러 명령(assembler instructions), 명령-세트-아키텍쳐(instruction-set-architecture, ISA) 명령, 머신 명령(machine instructions), 머신 종속 명령(machine dependent instructions), 마이크로코드, 펌웨어 명령(firmware instructions), 상태-세팅 데이터(state-setting data), 또는 하나 또는 그 이상의 프로그래밍 언어들의 어떤 조합으로 작성된 소스 코드 또는 객체 코드(object code)일 수 있다. 상기 프로그래밍 언어들은 스몰토크(Smalltalk), C++ 등과 같은 객체 지향 프로그래밍 언어(object oriented programming language), 및 "C" 프로그래밍 언어 또는 유사 프로그래밍 언어들과 같은 절차형 프로그래밍 언어들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들은 독립형(stand-alone) 소프트웨어 패키지로서 사용자의 컴퓨터 상에서 전적으로, 사용자의 컴퓨터 상에서 부분적으로 실행될 수 있고, 사용자의 컴퓨터 상에서 부분적으로 그리고 원격 컴퓨터 상에서 부분적으로 실행될 수 있고, 또는 원격 컴퓨터 또는 서버 또는 서버들의 클러스터 상에서 전적으로 실행될 수 있다. 후자의 시나리오에 있어서, 원격 컴퓨터는 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)을 포함하는 어떤 유형의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터에 연결될 수 있고, 또는 그 연결은 외부 컴퓨터에 대해 이뤄질 수 있다(예컨대, 인터넷 서비스 공급자(Internet Service Provider)를 사용하여 인터넷을 통해서). 몇몇 실시예들에 있어서, 본 발명의 실시예(들)의 측면들을 수행하기 위해, 예를 들어, 프로그램가능 로직 회로망(programmable logic circuitry), 필드-프로그램가능 게이트 어레이(field-programmable gate arrays, FPGA), 또는 프로그램가능 로직 어레이(Programmable logic arrays, PLA)를 포함하는 전자 회로망(electronic circuitry)이 그 전자 회로망을 개인화(personalize)하기 위해 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들의 상태 정보를 이용함으로써 그 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들을 실행할 수 있다.[00152] Computer readable program instructions described herein may be transferred from a computer readable storage medium to respective computing/processing devices via a communications network, such as, for example, the Internet, local area network, wide area network, and/or wireless communications network; or downloaded to an internal computer or external storage device. The network may include copper transmission cables, fiber optic transmission, wireless transmission, routers, firewalls, switches, gateway computers, and/or edge servers. A network adapter card or network interface in each computing/processing device receives computer readable program instructions from the network and transmits computer readable program instructions for storage on a computer readable storage medium in each computing/processing device. Computer readable program instructions for performing the operations of the present invention may include assembler instructions, instruction-set-architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine dependent instructions, and the like. instructions, microcode, firmware instructions, state-setting data, or source code or object code written in any combination of one or more programming languages. The programming languages include object oriented programming languages such as Smalltalk, C++, etc., and procedural programming languages such as the "C" programming language or similar programming languages. The computer readable program instructions may execute entirely on the user's computer, partly on the user's computer, partly on the user's computer and partly on a remote computer, as a stand-alone software package, or partly on a remote computer. Or it can run entirely on a server or cluster of servers. In the latter scenario, the remote computer may be connected to the user's computer through some type of network, including a local area network (LAN) or a wide area network (WAN), or the connection may be made to an external computer (e.g. , over the Internet using an Internet Service Provider). In some embodiments, to perform aspects of the embodiment(s) of the invention, for example programmable logic circuitry, field-programmable gate arrays (FPGAs) ), or electronic circuitry, including programmable logic arrays (PLA), by using state information of computer readable program instructions to personalize the electronic circuitry so that the computer readable program commands can be executed.

[00153] 본 발명의 실시예들은 여기서 방법들, 장치들(시스템들), 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 플로우챠트 설명들 및/또는 블록 다이어그램들을 참조하여 설명된다. 플로우챠트 설명들 및/또는 블록 다이어그램들에서 플로우챠트 설명들 및/또는 블록 다이어그램들의 각각의 블록, 및 블록들의 조합들은 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이들 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들은 범용 컴퓨터(general purpose computer), 전용 컴퓨터(special purpose computer), 또는 다른 프로그램가능 데이터 처리 장치의 프로세서에게 제공되어 머신(machine)을 생성할 수 있으며, 그리하여 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능 데이터 처리 장치의 프로세서를 통해 실행될 때 그 명령들이 플로우챠트 및/또는 블록 다이어그램 블록 또는 블록들에 명시된 기능들/동작들을 구현하기 위한 수단을 생성하도록 한다. 이들 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들은 또한 컴퓨터 판독가능 스토리지에 저장될 수 있으며, 컴퓨터 판독가능 스토리지는 컴퓨터, 프로그램가능 데이터 처리 장치, 및/또는 다른 디바이스들이 특정 방식으로 기능하도록 지시할 수 있다. 그리하여, 내부에 저장된 명령들을 갖는 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체가 플로우챠트 및/또는 블록 다이어그램의 블록 또는 블록들에 명시된 기능/동작의 측면들을 구현하는 명령들을 포함하는 제조 물품을 포함하도록 한다. 컴퓨터 판독가능 프로그램 명령들은 또한 컴퓨터, 다른 프로그램가능 데이터 처리 장치, 또는 다른 다바이스 상으로 로딩되어 컴퓨터, 다른 프로그램가능 장치 또는 다른 디바이스 상에서 수행될 일련의 동작 단계들로 하여금 컴퓨터 구현 프로세스(computer implemented process)를 생성하게 할 수 있다. 그리하여 컴퓨터, 다른 프로그램가능 장치, 또는 다른 디바이스 상에서 실행되는 명령들이 플로우챠트 및/또는 블록 다이어그램의 블록 또는 블록들에 명시된 기능들/동작들을 구현하도록 한다.[00153] Embodiments of the invention are described herein with reference to flowchart illustrations and/or block diagrams of methods, apparatus (systems), and computer program products. It will be appreciated that each block, and combinations of blocks, of the flowchart descriptions and/or block diagrams in the flowchart descriptions and/or block diagrams may be implemented by computer readable program instructions. These computer readable program instructions may be provided to a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing device to create a machine, thereby creating a computer or other program. When executed through a processor of a capable data processing device, the instructions cause the instructions to create means for implementing the functions/acts specified in the flowchart and/or block diagram block or blocks. These computer readable program instructions may also be stored in computer readable storage, which may direct a computer, programmable data processing apparatus, and/or other devices to function in a particular manner. Thus, a computer readable storage medium having instructions stored therein may include an article of manufacture containing instructions implementing aspects of the function/operation specified in the block or blocks of a flowchart and/or block diagram. Computer readable program instructions may also be loaded onto a computer, other programmable data processing apparatus, or other device to cause a series of operational steps to be performed on the computer, other programmable apparatus, or other device in a computer implemented process. can be created. Thus, instructions executed on a computer, other programmable apparatus, or other device cause the block or blocks of a flowchart and/or block diagram to implement the functions/acts specified in the blocks.

[00154] 도면들에서 플로우챠트 및 블록 다이어그램들은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 시스템들, 방법들, 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 가능한 구현의 아키텍쳐, 기능, 및 동작을 보여준다. 이 점에서, 플로우챠트 또는 블록 다이어그램들에서의 각각의 블록은 모듈, 세그먼트, 또는 명령들의 일부분을 나타낼 수 있으며, 이는 명시된 논리적 기능(들)을 구현하기 위한 하나 또는 그 이상의 실행가능한 명령들을 포함한다. 몇몇 다른 구현들에 있어서, 블록들에 기재되어 있는 기능들은 도면들에 기재되어 있는 순서를 벗어나서 발생할 수도 있다. 예를 들어, 연속해서 보여지는 두 개의 블록들은, 사실상, 실질적으로 동시에 일어날 수 있고, 또는 블록들은 때로는 관련된 기능에 따라 역순으로 실행될 수도 있다. 또한, 블록 다이어그램들 및/또는 플로우챠트 그림의 각각의 블록, 및 블록 다이어그램들 및/또는 플로우챠트 그림에서의 블록들의 조합들은 명시된 기능들 또는 동작들을 수행하거나 전용 하드웨어와 컴퓨터 명령들의 조합들을 수행하는 전용 하드웨어 기반 시스템들에 의해 구현될 수 있다는 것에 유의해야 할 것이다.[00154] The flowcharts and block diagrams in the drawings show the architecture, function, and operation of possible implementations of systems, methods, and computer program products according to various embodiments of the invention. In this regard, each block in a flowchart or block diagrams may represent a module, segment, or portion of instructions, which includes one or more executable instructions for implementing the specified logical function(s). . In some other implementations, functions described in blocks may occur out of the order in which they are described in the figures. For example, two blocks shown in succession may, in fact, occur substantially concurrently, or the blocks may sometimes be executed in reverse order depending on the function involved. In addition, each block in the block diagrams and/or flowchart figure, and combinations of blocks in the block diagrams and/or flowchart figure, may perform specified functions or operations or perform combinations of dedicated hardware and computer instructions. It should be noted that it may be implemented by dedicated hardware based systems.

[00155] 상기 주제는 컴퓨터 및/또는 컴퓨터에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 제품의 컴퓨터 실행 명령어의 일반적인 맥락에서 설명되었지만, 당업자는 본 개시가 또한 다른 프로그램 모듈과 조합하여 구현될 수 있거나 구현될 수 있음을 인식할 것이다. 일반적으로, 프로그램 모듈에는 특정 작업을 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 컴포넌트들, 데이터 구조 등이 포함된다. 더욱이, 당업자는 본 발명의 컴퓨터 구현 방법이 단일-프로세서 또는 다중 프로세서 컴퓨터 시스템, 미니-컴퓨팅 디바이스 , 메인프레임 컴퓨터뿐만 아니라 컴퓨터, 휴대용 컴퓨팅 디바이스 (예: PDA, 전화기), 마이크로프로세서-기반 또는 프로그래밍 가능한 소비자 또는 산업용 전자 제품 등을 포함하는 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실행될 수 있음을 이해할 것이다. 도시된 양상들은 통신 네트워크를 통해 연결된 원격 처리 장치에 의해 작업이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서도 실행될 수 있다. 그러나, 일부, 그렇지 않은 경우 본 개시의 모든 양상이 독립형 컴퓨터에서 실행될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 스토리지 디바이스 모두에 위치할 수 있다. [00155] Although the above subject matter has been described in the general context of a computer and/or computer implemented instructions of a computer program product running on a computer, one skilled in the art will recognize that the present disclosure may also be implemented or implemented in combination with other program modules. something to do. Generally, program modules include routines, programs, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. Moreover, one skilled in the art will understand that the computer implemented method of the present invention can be used in single-processor or multi-processor computer systems, mini-computing devices, mainframe computers as well as computers, portable computing devices (eg PDAs, telephones), microprocessor-based or programmable It will be appreciated that other computer system configurations may be implemented, including consumer or industrial electronics and the like. The illustrated aspects may also be practiced in distributed computing environments where tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. However, some, if not all, aspects of this disclosure may be implemented on standalone computers. In a distributed computing environment, program modules may be located on both local and remote memory storage devices.

[00156] 본 출원에서 사용되는 용어 “컴포넌트”, “시스템”, “플랫폼”, “인터페이스” 등은 컴퓨터 관련 주체 또는 하나 또는 그 이상의 특정 기능을 갖는 운영 기계와 관련된 주체를 지칭하고/하거나 포함할 수 있다. 여기에 개시된 주체들은 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행중인 소프트웨어일 수 있다. 컴포넌트는 프로세서에서 실행되는 프로세스, 프로세서, 객체(an object), 실행 파일(an executable), 실행 스레드(a thread of execution), 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 서버에서 실행되는 애플리케이션과 서버는 모두 컴포넌트가 될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 컴포넌트는 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있으며 컴포넌트는 한 컴퓨터에 지역화 및/또는 두 대 이상의 컴퓨터 간에 배포될 수 있다. 다른 예에서, 각각의 컴포넌트는 다양한 데이터 구조가 저장된 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트는 하나 또는 그 이상의 데이터 패킷(data packets)을 갖는 신호에 따라 로컬 및/또는 원격 프로세스를 통해 통신할 수 있다(예를 들어, 로컬 시스템, 분산 시스템, 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷 등의 네트워크를 통해 상호 작용하는 한 컴포넌트의 데이터). 다른 예로서, 컴포넌트는 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 또는 펌웨어 애플리케이션에 의해 작동되는 전기 또는 전자 회로에 의해 작동되는 기계 부품에 의해 제공되는 특정 기능을 가진 장치일 수 있다. 그러한 경우에, 프로세서는 장치 내부 또는 외부에 있을 수 있고 소프트웨어 또는 펌웨어 애플리케이션의 적어도 일부를 실행할 수 있다. 또 다른 예로서, 컴포넌트는 기계 부품 없이 전자 컴포넌트를 통해 특정 기능을 제공하는 장치일 수 있으며, 여기서 전자 컴포넌트에는 적어도 부분적으로 전자 컴포넌트의 기능성을 제공하는 소프트웨어 또는 펌웨어를 실행하기 위한 프로세서 또는 다른 수단이 포함될 수 있다. 한 측면에서, 컴포넌트는, 예를 들어 클라우드 컴퓨팅 시스템 내에서, 가상 머신을 통해 전자 컴포넌트를 에뮬레이션할 수 있다. [00156] As used in this application, the terms “component”, “system”, “platform”, “interface”, etc. may refer to and/or include a computer-related entity or an entity related to an operating machine having one or more specific functions. can Subjects disclosed herein may be hardware, a combination of hardware and software, software, or software in execution. A component can be, but is not limited to, a process running on a processor, a processor, an object, an executable, a thread of execution, a program, and/or a computer. For example, both an application running on a server and a server can be components. One or more components can reside within a process and/or thread of execution and a component can be localized on one computer and/or distributed between two or more computers. In another example, each component can execute from various computer readable media having various data structures stored thereon. A component may communicate via local and/or remote processes according to signals with one or more data packets (e.g., local systems, distributed systems, and/or signals via signals to other systems and the Internet). data from one component that interacts over a network, such as As another example, a component may be a device with specific functions provided by mechanical parts actuated by electrical or electronic circuitry actuated by a software or firmware application executed by a processor. In such cases, the processor may be internal or external to the device and may execute at least part of a software or firmware application. As another example, a component can be a device that provides certain functionality without mechanical parts through electronic components, where the electronic component includes a processor or other means for executing software or firmware that provides, at least in part, the functionality of the electronic component. can be included In one aspect, a component may emulate an electronic component via a virtual machine, for example within a cloud computing system.

[00157] 또한, "또는"이라는 용어는 배타적인 "또는"이 아니라 포괄적인 "또는"을 의미한다. 즉, 달리 명시되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 한, "X는 A 또는 B를 사용한다"는 자연스러운 포괄적 순열을 의미한다. 즉, X가 A를 채용하거나, X가 B를 채용하거나, X가 A와 B를 모두 채용하는 경우, "X가 A 또는 B를 채용한다"는 것은 앞의 경우들 중 어느 것이든 충족된다. 더욱이, 본 명세서 및 첨부된 도면에 사용된 관사 "a" 및 "an"은 일반적으로 달리 명시되지 않는 한 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 하며 문맥상 단수형을 가리키는 것으로 명확하게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "예" 및/또는 "예시적인"이라는 용어는 예, 경우, 또는 실례로서 제공되는 것을 의미하는데 사용된다. 의심을 여지를 없애기 위해, 본 명세서에 개시된 주제는 이러한 예들에 의해 제한되지 않는다. 또한, 본 명세서에서 "예" 및/또는 "예시적인"으로서 설명되는 어떤 양태 또는 설계가 반드시 다른 양태 또는 설계보다 선호되거나 유리한 것으로 해석되어서는 안 되며, 또한 당업자에게 공지된 동등한 예시적인 구조 및 기술을 배제하는 것을 의미하지도 않는다. [00157] Also, the term "or" means an inclusive "or" rather than an exclusive "or". That is, unless otherwise specified or clear from the context, “X employs A or B” means a natural inclusive permutation. That is, when X employs A, X employs B, or X employs both A and B, "X employs either A or B" is satisfied in any of the preceding cases. Moreover, as used in this specification and the accompanying drawings, the articles "a" and "an" should generally be interpreted to mean "one or more" unless otherwise specified and should be construed explicitly as referring to the singular in the context. do. As used herein, the terms "example" and/or "exemplary" are used to mean serving as an example, instance, or illustration. For the avoidance of doubt, the subject matter disclosed herein is not limited by these examples. In addition, any aspect or design described herein as an “example” and/or “exemplary” should not necessarily be construed as preferred or advantageous over other aspects or designs, and equivalent exemplary structures and techniques known to those skilled in the art. does not mean excluding

[00158] 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "프로세서"라는 용어는 실질적으로 단일-코어 프로세서(single-core processors); 소프트웨어 멀티스레드(multithread) 실행 기능을 갖춘 단일 프로세서; 멀티-코어 프로세서(multi-core processors); 소프트웨어 멀티스레드 실행 기능을 갖춘 멀티-코어 프로세서; 하드웨어 멀티스레드 기술이 적용된 멀티-코어 프로세서; 병렬 플랫폼(parallel platforms); 및 분산 공유 메모리가 있는 병렬 플랫폼을 포함하지만 이에 제한되지 않는 모든 컴퓨팅 처리 장치 또는 장치를 지칭할 수 있다. 추가적으로, 프로세서는 집적 회로(an integrated circuit), 응용 주문형 집적 회로(an application specific integrated circuit, ASIC), 디지털 신호 처리기(a digital signal processor, DSP), 필드 프로그램 가능 게이트 어레(a field programmable gate array, FPGA), 프로그램 가능 논리 제어 장치(a programmable logic controller, PLC), 복합 프로그램 가능 논리 소자(a complex programmable logic device, CPLD), 이산 게이트(a discrete gate) 또는 트랜지스터 논리(transistor logic), 개별 하드웨어 컴포넌트(discrete hardware components), 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합을 지칭할 수 있다. 또한, 프로세서는 공간 사용을 최적화하거나 사용자 장비의 성능을 향상시키기 위해 분자 및 양자-도트 기반 트랜지스터(molecular and quantum-dot based transistors), 스위치 및 게이트와 같은 나노 스케일 아키텍처(nano-scale architectures)를 활용할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 프로세싱 유닛들의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서, "스토어", "스토리지", "데이터 스토어", "데이터 스토리지", "데이터베이스" 및 컴포넌트의 작동 및 기능과 관련된 실질적으로 다른 모든 정보 저장 컴포넌트들은 "메모리 컴포넌트", "메모리"에 구현된 주체, 또는 메모리를 구성하는 컴포넌트들을 지칭하기 위해 사용된다. 본 명세서에 기술된 메모리 및/또는 메모리 컴포넌트는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수도 있고, 휘발성 및 비휘발성 메모리 모두를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 한 예를 들면(이에 한정되지는 않는다), 비휘발성 메모리는 읽기 전용 기억 장치(read only memory, ROM), 프로그램 가능 ROM(programmable ROM, PROM), 전기적 프로그램 가능 ROM(electrically programmable ROM, EPROM), 전기적 소거 가능 ROM(electrically erasable ROM, EEPROM), 플래시 메모리, 또는 비휘발성 임의 접근 기억 장치(nonvolatile random access memory, RAM)(예: 강유전체 램(ferroelectric RAM, FeRAM))를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 예를 들어 외부 캐시 메모리 역할을 할 수 있는 RAM을 포함할 수 있다. 한 예를 들면(이에 한정되지는 않는다), RAM은 동기식 RAM(synchronous RAM, SRAM), 동적 RAM(dynamic RAM, DRAM), 동기식 DRAM (synchronous DRAM, SDRAM), 2배속 SDRAM(double data rate SDRAM, DDR SDRAM), 향상된 SDRAM(enhanced SDRAM, ESDRAM), 싱크링크 DRAM(Synchlink DRAM, SLDRAM), 다이렉트 램버스 RAM(direct Rambus RAM, DRRAM), 다이렉트 램버스 동적 RAM(direct Rambus dynamic RAM, DRDRAM), 및 램버스 동적 RAM(Rambus dynamic RAM, RDRAM)과 같은 다양한 형태로 사용할 수 있다. 추가적으로, 본 명세서에서 개시된 시스템들 또는 컴퓨터 구현 방법들의 메모리 컴포넌트들은, 이들 및 모든 다른 적절한 유형의 메모리를 포함하도록 의도되지만, 이에 한정되지 않는다. [00158] As used herein, the term "processor" includes substantially single-core processors; a single processor with software multithreaded execution; multi-core processors; multi-core processors with software multithreaded execution; multi-core processor with hardware multithreading technology; parallel platforms; and any computing processing unit or device including, but not limited to, a parallel platform with distributed shared memory. Additionally, a processor may include an integrated circuit, an application specific integrated circuit (ASIC), a digital signal processor (DSP), a field programmable gate array, FPGA), a programmable logic controller (PLC), a complex programmable logic device (CPLD), a discrete gate or transistor logic, discrete hardware components (discrete hardware components), or any combination thereof designed to perform the functions described herein. Additionally, the processors will utilize nano-scale architectures such as molecular and quantum-dot based transistors, switches and gates to optimize space usage or improve the performance of user equipment. may, but is not limited thereto. A processor may also be implemented as a combination of computing processing units. As used herein, "store", "storage", "data store", "data storage", "database" and substantially all other information storage components related to the operation and functioning of the component are referred to as "memory component", "memory". It is used to refer to the implemented subject or the components constituting the memory. It should be understood that the memory and/or memory components described herein may be volatile memory or non-volatile memory, and may include both volatile and non-volatile memory. By way of example (but not limitation), non-volatile memory includes read only memory (ROM), programmable ROM (PROM), electrically programmable ROM (EPROM), It may include electrically erasable ROM (EEPROM), flash memory, or nonvolatile random access memory (RAM) (eg, ferroelectric RAM (FeRAM)). Volatile memory can include, for example, RAM, which can act as external cache memory. By way of example (but not limitation), RAM includes synchronous RAM (SRAM), dynamic RAM (DRAM), synchronous DRAM (SDRAM), double data rate SDRAM (SDRAM), DDR SDRAM), enhanced SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), direct Rambus RAM (DRRAM), direct Rambus dynamic RAM (DRDRAM), and Rambus dynamic RAM It is available in various forms, such as RAM (Rambus dynamic RAM, RDRAM). Additionally, memory components of the systems or computer implemented methods disclosed herein are intended to include, but are not limited to, these and any other suitable types of memory.

[00159] 위에서 설명한 것은 시스템들 및 컴퓨터 구현 방법들의 단순한 예들을 포함한다. 물론, 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 컴포넌트들 또는 컴퓨터 구현 방법들의 모든 가능한 조합을 설명하는 것은 가능하지 않지만, 당업자는 본 발명의 많은 추가적인 조합 및 순열이 가능하다는 것을 인식할 수 있다. 뿐만 아니라, 상세 설명, 특허청구범위, 부록 및 도면에 “포함하다(includes)”, “가지다(has)”, “소유하다(possesses)” 등과 같은 용어가 사용되는 범위에서, 이러한 용어는 특허청구범위에서 전환어로 사용되는 경우에 이러한 용어는 “포함하는(comprising)”을 “포함하는(comprising)”으로 해석하는 용어와 유사한 방식으로 포괄적이 되도록 의도된다. [00159] What has been described above includes simple examples of systems and computer-implemented methods. Of course, it is not possible to describe every possible combination of components or computer implemented methods for purposes of describing the present invention, but those skilled in the art will recognize that many additional combinations and permutations of the present invention are possible. In addition, to the extent that terms such as “includes,” “has,” “possesses,” etc. are used in the description, claims, appendices, and drawings, these terms When used as a transitional word in a scope, these terms are intended to be inclusive in a manner similar to terms interpreting "comprising" as "comprising".

[00160] 상기 다양한 실시예들에 대한 설명은 예시의 목적으로 제시된 것이지만, 본 발명의 실시예들에 대한 완전한 설명이거나 이에 한정되는 것은 아니다. 다수의 변형 및 변형은 설명된 실시예들의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 사용된 용어는 실시예의 원리, 시장에서 발견되는 기술에 대한 실제 적용 또는 기술적 개선을 가장 잘 설명하거나, 당업자가 본 명세서에 개시된 실시예들을 이해할 수 있도록 하기 위해 선택되었다. [00160] The description of the various embodiments has been presented for illustrative purposes, but is not a complete description or limitation of the embodiments of the present invention. Numerous variations and modifications will become apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the described embodiments. The terms used herein have been chosen to best describe the principles of the embodiments, practical applications or technical improvements to the technology found on the market, or to enable those skilled in the art to understand the embodiments disclosed herein.

Claims (20)

디바이스에 있어서, 상기 디바이스는:
컨트롤 큐비트(a control qubit);
A-모드 결합을 용이하게 하는 제1 모드-선택형 커플러(a first mode-selective coupler)에 의해 컨트롤 큐비트에 결합된 제1 타겟 큐비트(a first target qubit); 그리고
B-모드 결합을 용이하게 하는 제2 모드-선택형 커플러에 의해 컨트롤 큐비트에 결합된 제2 타겟 큐비트를 포함하는
디바이스.
In a device, the device:
a control qubit;
a first target qubit coupled to the control qubit by a first mode-selective coupler that facilitates A-mode coupling; and
a second target qubit coupled to the control qubit by a second mode-selective coupler that facilitates B-mode coupling;
device.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤 큐비트, 상기 제1 타겟 큐비트, 및 상기 제2 타겟 큐비트는 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(two-junction transmon qubits)인
디바이스.
The method of claim 1, wherein the control qubit, the first target qubit, and the second target qubit are two-junction transmon qubits.
device.
제2 항에 있어서, 상기 제1 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드를 상기 제1타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합하는 커패시터를 포함하는
디바이스.
3. The method of claim 2, wherein the first mode-selective coupler comprises a capacitor capacitively coupling a middle capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the first target qubit.
device.
제3 항에 있어서, 상기 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들(shunting capacitance values)보다 적고 상기 제1 타겟 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적은 커패시턴스를 가지는
디바이스.
4. The method of claim 3, wherein the capacitor has a capacitance that is less than shunting capacitance values of the control qubit and less than shunting capacitance values of the first target qubit.
device.
제1항 내지 제4 항의 항들 중 어느 한 항과 청구항 2의 특징들에 있어서, 상기 제2 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드에 용량적으로 결합하는 제1 커패시터를 포함하고 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합하는 제2 커패시터를 포함하는
디바이스.
The method of any one of claims 1 to 4 and the features of claim 2, wherein the second mode-selective coupler is configured to capacitate an end capacitor pad of the control qubit to an end capacitor pad of the second target qubit. a second capacitor capacitively coupling an end capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the second target qubit;
device.
제5 항에 있어서, 상기 제1 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적고 상기 상기 제2 타겟 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적은 제1 커패시턴스를 가지며, 상기 제2 커패시터는 상기 제1 커패시터의 절반인 제2 커패시턴스를 갖는
디바이스.
6. The method of claim 5, wherein the first capacitor has a first capacitance that is less than shunting capacitance values of the control qubit and less than shunting capacitance values of the second target qubit, and wherein the second capacitor is of the first capacitor with half the second capacitance
device.
제1항 내지 제6항의 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 타겟 큐비트 및 상기 제2 타겟 큐비트는 축퇴 타겟들(degenerate targets)인
디바이스.
7. The method of any one of claims 1 to 6, wherein the first target qubit and the second target qubit are degenerate targets.
device.
제7 항에 있어서, 상기 컨트롤 큐비트가 상기 축퇴 타겟들의 A-모드 여기 주파수(an A-mode excitation frequency)에 대응하는 제1 마이크로파 톤(a first microwave tone)에 의해 구동될 때 상기 제1 타겟 큐비트는 상기 컨트롤 큐비트와 얽히고(entangle), 상기 컨트롤 큐비트가 상기 축퇴 타겟들의B-모드 여기 주파수에 대응하는 제2 마이크로파 톤에 의해 구동될 때 상기 제2 타겟 큐비트는 상기 컨트롤 큐비트와 얽히는
디바이스.
8. The method of claim 7, wherein the first target when the control qubit is driven by a first microwave tone corresponding to an A-mode excitation frequency of the degenerate targets. A qubit is entangled with the control qubit, and when the control qubit is driven by a second microwave tone corresponding to the B-mode excitation frequency of the degenerate targets, the second target qubit is entangled with the control qubit.
device.
방법에 있어서, 상기 방법은:
컨트롤 큐비트를 제공하는 단계;
A-모드 결합을 용이하게 하는 제1 모드-선택형 커플러에 의해 상기 컨트롤 큐비트를 제1 타겟 큐비트에 결합하는 단계; 그리고
B-모드 결합을 용이하게 하는 제2 모드-선택형 커플러에 의해 상기 컨트롤 큐비트를 제2 타겟 큐비트에 결합하는 단계를 포함하는
방법.
In the method, the method comprises:
providing a control qubit;
coupling the control qubit to a first target qubit by a first mode-selective coupler that facilitates A-mode coupling; and
coupling the control qubit to a second target qubit by a second mode-selective coupler that facilitates B-mode coupling.
method.
제9항에 있어서, 상기 컨트롤 큐비트, 상기 제1 타겟 큐비트, 및 상기 제2 타겟 큐비트는 2중-접합 트랜스몬 큐비트들(two-junction transmon qubits)인
방법.
10. The method of claim 9, wherein the control qubit, the first target qubit, and the second target qubit are two-junction transmon qubits.
method.
제10항에 있어서, 상기 제1 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드를 상기 제1타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합하는 커패시터를 포함하는
방법.
11. The method of claim 10, wherein the first mode-selective coupler comprises a capacitor capacitively coupling a middle capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the first target qubit.
method.
제11항에 있어서, 상기 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들(shunting capacitance values)보다 적고 상기 제1 타겟 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적은 커패시턴스를 가지는
방법.
12. The method of claim 11, wherein the capacitor has a capacitance that is less than shunting capacitance values of the control qubit and less than shunting capacitance values of the first target qubit.
method.
제9항 내지 제12항의 항들 중 어느 한 항과 청구항 10의 특징들에 있어서, 상기 제2 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드에 용량적으로 결합하는 제1 커패시터를 포함하고 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 용량적으로 결합하는 제2 커패시터를 포함하는
방법.
11. The method of any one of claims 9 to 12 and the features of claim 10, wherein the second mode-selective coupler is configured to capacitate an end capacitor pad of the control qubit to an end capacitor pad of the second target qubit. a second capacitor capacitively coupling an end capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the second target qubit;
method.
제13항에 있어서, 상기 제1 커패시터는 상기 컨트롤 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적고 상기 상기 제2 타겟 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적은 제1 커패시턴스를 가지며, 상기 제2 커패시터는 상기 제1 커패시터의 절반인 제2 커패시턴스를 갖는
방법.
14. The method of claim 13, wherein the first capacitor has a first capacitance that is less than shunting capacitance values of the control qubit and less than shunting capacitance values of the second target qubit, and wherein the second capacitor is of the first capacitor with half the second capacitance
method.
제9항 내지 제14항의 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 타겟 큐비트 및 상기 제2 타겟 큐비트는 축퇴 타겟들(degenerate targets)인
방법.
15. The method of any one of claims 9 to 14, wherein the first target qubit and the second target qubit are degenerate targets.
method.
제15항에 있어서, 상기 방법은:
상기 축퇴 타겟들의 A-모드 여기 주파수에 대응하는 제1 마이크로파 톤으로 상기 컨트롤 큐비트를 구동하는 단계, 및 이에 의해 상기 제1 타겟 큐비트를 상기 컨트롤 큐비트와 얽히게 하는 단계; 그리고
상기 축퇴 타겟들의 B-모드 여기 주파수에 대응하는 제2 마이크로파 톤으로 상기 컨트롤 큐비트를 구동하는 단계, 및 이에 의해 상기 제2 타겟 큐비트를 상기 컨트롤 큐비트와 얽히게 하는 단계를 더 포함하는
방법.
16. The method of claim 15, wherein the method:
driving the control qubit with a first microwave tone corresponding to the A-mode excitation frequency of the degenerate targets, and thereby entangling the first target qubit with the control qubit; and
driving the control qubit with a second microwave tone corresponding to the B-mode excitation frequency of the degenerate targets, and thereby entangling the second target qubit with the control qubit
method.
장치(apparatus)에 있어서, 상기 장치는:
컨트롤 큐비트와 제1 타겟 큐비트 사이의 A-모드 결합을 용이하게 하는 제1 모드-선택형 커플러; 그리고
상기 컨트롤 큐비트와 제2 타겟 큐비트 사이의 B-모드 결합을 용이하게 하는 제2 모드-선택형 커플러를 포함하는
장치.
An apparatus comprising:
a first mode-selective coupler that facilitates A-mode coupling between the control qubit and the first target qubit; and
A second mode-selective coupler facilitating B-mode coupling between the control qubit and a second target qubit.
Device.
제17항에 있어서, 상기 제1 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트의 미들 커패시터 패드를 상기 제1 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 결합하는 커패시터를 포함하고, 상기 커패시터의 커패시턴스는 상기 컨트롤 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적고 상기 제2 타겟 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적은
장치.
18. The method of claim 17, wherein the first mode-selective coupler comprises a capacitor coupling a middle capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the first target qubit, wherein the capacitance of the capacitor is the control qubit. less than the shunting capacitance values of the second target qubit and less than the shunting capacitance values of the second target qubit.
Device.
제 17항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 모드-선택형 커플러는 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2 타겟 큐비트의 엔드 커패시터 패드에 결합하는 제1 커패시터를 포함하고 상기 컨트롤 큐비트의 엔드 커패시터 패드를 상기 제2 타겟 큐비트의 미들 커패시터 패드에 결합하는 제2 커패시터를 포함하며, 상기 제1 커패시터의 제1 커패시턴스는 상기 컨트롤 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적고 상기 제2 타겟 큐비트의 션팅 커패시턴스 값들보다 적으며, 상기 제2 커패시터의 제2 커패시턴스는 상기 제1 커패시턴스의 절반인
장치.
19. The method of any one of claims 17 to 18, wherein the second mode-selective coupler comprises a first capacitor coupling an end capacitor pad of the control qubit to an end capacitor pad of the second target qubit; and a second capacitor coupling an end capacitor pad of the control qubit to a middle capacitor pad of the second target qubit, wherein a first capacitance of the first capacitor is less than shunting capacitance values of the control qubit and the first capacitance of the first capacitor is less than shunting capacitance values of the control qubit. less than shunting capacitance values of 2 target qubits, and the second capacitance of the second capacitor is half of the first capacitance
Device.
제 17항 내지 제19항의 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 타겟 큐비트 및 제2 타겟 큐비트는 축퇴 타겟들(degenerate targets)이고, 상기 컨트롤 큐비트가 상기 축퇴 타겟들의 A-모드 여기 주파수에 대응하는 제1 마이크로파 톤에 의해 구동될 때 상기 제1 타겟 큐비트는 상기 컨트롤 큐비트와 얽히며, 상기 컨트롤 큐비트가 상기 축퇴 타겟들의 B-모드 여기 주파수에 대응하는 제2 마이크로파 톤에 의해 구동될 때 상기 제2 타겟 큐비트는 상기 컨트롤 큐비트와 얽히는
장치.
20. The method of any one of claims 17 to 19, wherein the first target qubit and the second target qubit are degenerate targets, and the control qubit is an A-mode excitation frequency of the degenerate targets. The first target qubit is entangled with the control qubit when driven by a first microwave tone corresponding to , and the control qubit is driven by a second microwave tone corresponding to the B-mode excitation frequency of the degenerate targets. When the second target qubit is entangled with the control qubit
Device.
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